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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Schneidwerkzeug und ein Verfahren des Herstellens eines maschinell- bzw. spanabhebend-bearbeiteten Produkts.
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Hintergrund
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Zahlreiche Schneidwerkzeuge, welche einen Kühlmittelzuführmechanismus aufweisen, wurden herkömmlich vorgeschlagen. Ein Schneidwerkzeug, welches einen Strömungspfad in einem Klemmelement aufweist, wurde ebenfalls wie in
US 20070283794A1 (Patentdokument 1) vorgeschlagen.
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In dem im Patentdokument 1 beschriebenen Schneidwerkzeug weist das Klemmelement eine Klemme und eine Schraube auf, welche dazu gedacht sind, einen Schneideinsatz an einem Halter zu fixieren. Das Klemmelement, welches die Schraube davon aufweist, hat eine komplizierte Gestalt. Das Klemmelement erfordert ebenfalls eine große Abmessungsgenauigkeit, um eine angemessene Klemmkraft und Kühlmittelzuführleistungsfähigkeit zu haben.
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Darüber hinaus ist beim im Patentdokument 1 beschriebenen Schneidwerkzeug, da der Strömungspfad an einem Teil der Klemme angeordnet ist, an welchem der Schneideinsatz geklemmt ist, der Strömungspfad für eine Verformung anfällig und ist es wahrscheinlich, dass die Klemmkraft oder die Kühlmittelzuführleistungsfähigkeit gesenkt sind.
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Kurzerläuterung
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Ein Schneidwerkzeug in der vorliegenden Offenbarung weist einen Halter, einen Schneideinsatz, ein Klemmelement und einen Strömungspfad auf. Der Halter hat eine Gestalt, welche sich ausgehend von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt, und weist ein Schraubenloch und eine Tasche auf, von welchen jede an einer Seite des ersten Endes angeordnet ist. Der Schneideinsatz ist an der Tasche angeordnet. Das Klemmelement fixiert den Schneideinsatz an der Tasche. Das Klemmelement weist eine Schraube, die mit dem Schraubenloch eingreift, und ein erstes Element auf, welches mit dem Schneideinsatz eingreift. Der Strömungspfad weist einen ersten Strömungspfad, welcher im Inneren des Halters angeordnet ist, und einen zweiten Strömungspfad auf, welcher im Inneren des ersten Elements angeordnet ist und mit dem ersten Strömungspfad gekuppelt ist. Das erste Element weist eine untere Fläche gegenüberliegend zum Halter, eine obere Fläche, welche an einer entgegengesetzten Seite zur unteren Fläche angeordnet ist, ein Durchgangsloch und einen ersten, vorstehenden Teil auf. Das Durchgangsloch ist in der oberen Fläche und in der unteren Fläche offen und erlaubt ein Einsetzen der Schraube. Der erste, vorstehende Teil steht ausgehend von der unteren Fläche in Richtung zum Halter vor und greift mit dem Schneideinsatz ein. Der zweite Strömungspfad ist in einer perspektivischen Draufsicht von einem Linienabschnitt separiert, welcher eine Mitte des Durchgangslochs mit einer Mitte des ersten, vorstehenden Teils verbindet.
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Ein Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in der vorliegenden Offenbarung weist ein Rotieren eines Werkstücks, ein In-Kontakt-Bringen des Schneidwerkzeugs in der vorliegenden Offenbarung mit dem Werkstück, welches rotiert wird, und ein Separieren des Schneidwerkzeugs vom Werkstück auf.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Seitenansicht, welche ein Schneidwerkzeug in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt,
- 2 ist eine Draufsicht, welche das Schneidwerkzeug der 1 zeigt,
- 3 ist eine Darstellung, wenn das Schneidwerkzeug in der 1 in Richtung eines ersten Endes betrachtet wird,
- 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche vergrößert Komponenten des Schneidwerkzeugs der 1 mit der Ausnahme der Schraube zeigt,
- 5 ist eine Darstellung, welche einen Zustand zeigt, in welchem die in der 4 dargestellten Komponenten zusammengesetzt sind, d.h., eine perspektivische Ansicht, wenn aus einer von der 4 anderen Richtung betrachtet,
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche vergrößert ein erstes Element des Schneidwerkzeugs in der 1 zeigt,
- 7 ist eine perspektivische Ansicht, wenn das erste Element in der 6 aus einer anderen Richtung betrachtet wird,
- 8 ist eine Draufsicht, welche das erste Element in der 6 zeigt,
- 9 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie A-A in der 8,
- 10 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie B-B in der 8,
- 11 ist eine Draufsicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein zweiter Strömungspfad und dergleichen des ersten Elements in der 8 durchscheinen,
- 12 ist eine Seitenansicht, welche das erste Element in der 6 zeigt,
- 13 ist eine Seitenansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem der zweite Strömungspfad und dergleichen des ersten Elements in der 12 durchscheinen,
- 14 ist eine Unteransicht, welche das erste Element in der 6 zeigt,
- 15 ist eine Darstellung, wenn in Richtung zu einem Ausströmauslass im ersten Element der 6 betrachtet,
- 16 ist eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Ausführungsform des ersten Elements, welches in der 6 gezeigt ist,
- 17 ist eine Draufsicht, welche das erste Element in der 16 zeigt,
- 18 ist eine schematische Darstellung, welche einen der Schritte in einem Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt,
- 19 ist eine schematische Darstellung, welche einen der Schritte in dem Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
- 20 ist eine schematische Darstellung, welche einen der Schritte in dem Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Ausführungsformen
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Schneidwerkzeuge
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Die Schneidwerkzeuge in zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nachfolgend im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Zum Zwecke der Beschreibung zeigt eine jede der Zeichnungen, auf welche im Folgenden Bezug genommen wird, in einer vereinfachten Form nur Hauptelemente, welche zum Beschreiben der vorliegenden Ausführungsform erforderlich sind. Somit sind die Schneidwerkzeuge der vorliegenden Offenbarung in der Lage, irgendwelche strukturellen Elemente aufzuweisen, welche in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird, nicht gezeigt sind. Größen von Elementen in einer jeden der Zeichnungen sind nicht solche, welche wahrheitsgemäß die Größen der tatsächlichen strukturellen Elemente und Größenverhältnisse dieser Elemente zeigen. Diese Punkte treffen ebenfalls für ein Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts zu, welches später beschrieben ist.
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Wie es in den 1-5 gezeigt ist, ist das Schneidwerkzeug 1 in einer der Ausführungsformen ein Werkzeug zur Verwendung in einem Drehvorgang, insbesondere einem Gewindedrehvorgang. Das Schneidwerkzeug 1 weist einen Halter 2, einen Schneideinsatz 3 (nachfolgend ebenfalls als der „Einsatz 3“ bezeichnet), ein Klemmelement 4 und einen Strömungspfad 5 auf.
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Halter
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Der Halter 2 hat eine Gestalt, welche sich ausgehend von einem ersten Ende 2a zu einem zweiten Ende 2b erstreckt, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist. Mit anderen Worten hat der Halter 2 eine Säulengestalt. Der Halter 2 in einer der Ausführungsformen hat eine viereckige, prismatische Gestalt. Der Begriff „viereckige, prismatische Gestalt“ ist ein Konzept, welches nicht nur eine strikt viereckige, prismatische Gestalt aufweist, sondern auch solche, welche geringe Unregelmäßigkeiten oder Krümmungen haben. Die Gestalt des Halters 2 ist nicht auf die viereckige, prismatische Gestalt beschränkt.
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Der Halter 2 in der Ausführungsform weist einen Kopf 21, welcher an einer Seite des ersten Endes 2a angeordnet ist, und einen Schaft 22 auf, welcher an einer Seite des zweiten Endes 2b angeordnet ist. Der Kopf 21 ist ein Abschnitt, welcher ein Befestigen des Einsatzes 3 erlaubt. Der Schaft 22 ist ein Abschnitt, welcher gestaltet ist, um durch eine Werkzeugmaschine gehalten zu werden.
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Der Halter weist ein Schraubenloch 23 auf, welches an einer Seite des ersten Endes 2a angeordnet ist, wie es in der 4 gezeigt ist. Das Schraubenloch 23 weist eine Schraubennut auf. Das Schraubenloch 23 ist ein Abschnitt, welcher mit einer Schraube 41 des Klemmelements 4 eingreift, wie es in der 3 gezeigt ist. Das Schraubenloch 23 ist in dieser Ausführungsform am Kopf 21 angeordnet.
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Der Halter 2 weist eine Tasche 24 auf, welche an einer Seite des ersten Endes 2a angeordnet ist. Die Tasche 24 korrespondiert zu einem Abschnitt, an welchem der Einsatz 3 angeordnet ist. Die Tasche 24 ist in dieser Ausführungsform am Kopf 21 angeordnet und korrespondiert zu einem Aussparungsabschnitt im Kopf 21. Insbesondere ist die Tasche 24 in der Ausführungsform der Abschnitt, welcher in einer Endfläche 25 an einer Seite des ersten Endes 2a und einer ersten Seitenfläche 26 und einer zweiten Seitenfläche 27 im Halter 2 offen ist.
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In der Ausführungsform weist der Halter 2 weiter eine dritte Seitenfläche 28 zusätzlich zur ersten Seitenfläche 26 und zur zweiten Seitenfläche 27 auf. Die erste Seitenfläche 26 ist benachbart zu einer jeden von der zweiten Seitenfläche 27 und der dritten Seitenfläche 28. Die dritte Seitenfläche 28 ist an einer entgegengesetzten Seite der zweiten Seitenfläche 27 angeordnet.
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Beispielsweise sind Stahl, Gusseisen und eine Aluminiumlegierung als ein Material des Halters 2 verwendbar.
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Abmessungen des Halters 2 sind beispielsweise auf die folgenden Werte festlegbar. Eine Länge des Halters 2 in einer Richtung parallel zu einer Längsrichtung „a“ des Halters 2 ist beispielsweise 32-500 mm, wie es in der 2 gezeigt ist. Eine Breite des Halters 2 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung „a“ ist beispielsweise 10-50 mm.
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Schneideinsatz
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Der Einsatz 3 ist an der Tasche 24 angeordnet, wie es in den 3 bis 5 gezeigt ist.
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Der Einsatz 3 kann an der Tasche 23 mit einem Plattenelement 8 dazwischen angeordnet sein. Mit anderen Worten kann das Schneidwerkzeug 1 weiter das Plattenelement 8 aufweisen, welches zwischen dem Einsatz 3 und der Tasche 24 angeordnet ist. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, ist es für den Halter 2 weniger wahrscheinlich, bei einem Bruch des Einsatzes 3 beschädigt zu werden. Beispiele eines Materials des Plattenelements 8 weisen Hartmetalle auf. Zusammensetzungen des Hartmetalls sind im Detail beschrieben, wenn das Material des Einsatzes 3 später beschrieben ist. Alternativ kann der Einsatz 3 direkt an der Tasche 24 ohne ein Dazwischensetzen des Plattenelements 8 angeordnet sein.
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Wie es in der 4 gezeigt ist, hat der Einsatz 3 in der Ausführungsform eine Plattengestalt und weist eine erste Fläche 31, eine zweite Fläche 32, eine dritte Fläche 33, einen Kammteil 35, eine Schneidkante 34, die zumindest an einem Teil des Kammteils 35 angeordnet ist, und einen Lochteil 36 auf. Die zweite Fläche 32 des Einsatzes 3 befindet sich mit dem Plattenelement 8 in der Ausführungsform in Kontakt, die in der 4 gezeigt ist. Ein Teil der dritten Fläche 33 des Einsatzes 3 befindet sich mit einer Fläche der Tasche 24 in Kontakt.
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Die erste Fläche 31 und die zweite Fläche 32 können eine Fläche sein, die eine Dreieckgestalt haben. Die Dreieckgestalt muss näherungsweise eine Dreieckgestalt sein, muss jedoch keine strikte Dreieckgestalt sein. Gestalten der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32 können irgendeine Gestalt sein, welche eine andere als die Dreieckgestalt ist, wie beispielsweise eine Viereckgestalt, eine Fünfeckgestalt, eine Sechseckgestalt und eine Achteckgestalt. Zumindest ein Teil der ersten Fläche 31 dient als eine Spanfläche entlang deren Späne während eines Schneidvorgangs fließen.
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In der Ausführungsform, welche in der 4 gezeigt ist, ist die dritte Fläche 33 zwischen der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32 angeordnet und ist mit der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32 verbunden. Die dritte Fläche 33 ist aus drei Flächenbereichen gebildet, welche zu den drei Seiten einer jeden der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32 korrespondieren, und haben jeweils die Dreieckgestalt. Zumindest ein Teil der Seitenfläche 33 wirkt während des Schneidvorgangs als eine Flankenfläche bzw. Freifläche.
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Die Schneidkante 34 ist an zumindest einem Teil des Kammteils 35 angeordnet, an welchem die erste Fläche 31 die dritte Fläche 33 schneidet. Der Einsatz 3 ist an der Tasche 24 in einem Zustand angeordnet, in welchem die Schneidkante 34 an einer Seite des ersten Endes 2a des Halters 2 vorsteht.
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Der Lochteil 36 ist ein Abschnitt, welcher an der ersten Fläche 31 angeordnet ist und gestaltet ist, um mit einem ersten, vorstehender Teil 45 des ersten Elements 42 einzugreifen, welche später beschrieben sind. Der Lochteil 36 kann zwischen der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32 durchdringend sein, muss dies aber nicht.
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Als ein Material des Einsatzes 3 ist zum Beispiel Hartmetall oder Cermet verwendbar. Beispiele des Hartmetalls können WC-Co, WC-TiC-Co oder WC-TiC-TaC-Co aufweisen. Das WC-Co wird hergestellt durch Hinzugeben von Cobaltpulver (Co-Pulver) zu Wolframcarbid (WC), gefolgt von Sintern Das WC-TiC-Co wird hergestellt durch Hinzugeben von Titancarbid (TiC) zu WC-Co. Das WC-TiC-TaC-Co wird hergestellt durch Hinzugeben von Tantalcarbid (TaC) zu WC-TiC-Co. Das Cermet ist ein gesintertes Verbundmaterial, welches erhaltbar ist durch Zusammensetzen von Metall und einem keramischen Bestandteil. Beispiele des Cermets weisen solche auf, welche hauptsächlich aus einer Titanzusammensetzung gebildet sind, wie beispielsweise Titancarbid (TiC) oder Titannitrid (TiN).
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Eine Oberfläche des Einsatzes 3 kann mit einer Beschichtungsschicht beschichtet sein. Beispiele einer Zusammensetzung der Beschichtungsschicht weisen Titancarbid (TiC), Titannitrid (TiN), Titankohlenstoffnitrid bzw. Titancarbonitrid (TiCN) und Aluminiumoxid (Al2O3) auf. Beispielsweise ist ein Verfahren einer chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) oder einer physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) als ein Verfahren des Ablagerns einer Beschichtungsschicht verwendbar.
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Abmessungen des Einsatzes 3 sind beispielsweise auf die folgenden Werte festlegbar. Eine Länge einer Seite in der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32, von welchen jede die Dreieckgestalt hat, ist beispielsweise 3-54 mm. Eine Dicke ausgehend von der ersten Fläche 31 zur zweiten Fläche 32 ist beispielsweise 2-10 mm. Der Einsatz 3 kann entweder vom positiven Typ oder vom negativen Typ sein.
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Klemmelement
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Das Klemmelement 4 ist ein Element, welches den Einsatz 3 an der Tasche 24 fixiert, wie es in der 3 gezeigt ist. Das Klemmelement 4 weist eine Schraube 41 und ein erstes Element (Klemme) 42 auf. Die Schraube 41 ist ein Element, welches mit dem Schraubenloch 23 des Halters 2 eingreift. Das erste Element 42 ist ein Element, welches ein Einsetzen der Schraube 41 erlaubt, um mit dem Einsatz 3 einzugreifen.
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Das erste Element 42 weist eine untere Fläche 431, eine obere Fläche 432, ein Durchgangsloch 44 und den ersten, vorstehenden Teil 45 auf, wie es in den 6 bis 15 gezeigt ist.
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Die untere Fläche 431 ist eine Fläche, welche der Fläche des Halters 2 gegenüberliegt. Die obere Fläche 432 ist eine Fläche, welche an einer entgegengesetzten Seite der unteren Fläche 431 angeordnet ist. In einer der Ausführungsformen weist das erste Element 42 einen Hauptkörper 43 auf, und der Hauptkörper 43 weist die untere Fläche 431 und die obere Fläche 432 auf. Der Hauptkörper 43 weist in der Ausführungsform weiter eine Seitenfläche 438 auf, welche zwischen der unteren Fläche 431 und der oberen Fläche 432 angeordnet ist.
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Das Durchgangsloch 44 ist in der oberen Fläche 432 und in der unteren Fläche 431 offen, wie es in den 6 und 7 gezeigt ist. Das Durchgangsloch 44 ist ein Abschnitt, welcher ein Einsetzen der Schraube 41 erlaubt, wie es in der 3 gezeigt ist.
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Der erste, vorstehende Teil 45 ist ein Abschnitt, welcher mit dem Einsatz 3 eingreift. Der erste, vorstehende Teil 45 steht ausgehend von der unteren Fläche 431 in Richtung zum Halter 2 vor, wie es in der 7 gezeigt ist. Mit anderen Worten steht der erste, vorstehende Teil 45 ausgehend von der unteren Fläche 431 abwärts vor. In einer der Ausführungsformen hat der erste, vorstehende Teil 45 eine näherungsweise halbkugelige Gestalt, welche an einer Seite des ersten Endes 2a angeordnet ist, und weist eine vordere Endfläche 45a auf, welche näherungsweise eine Viereckgestalt hat. In der Ausführungsform ist der erste, vorstehende Teil 45 gestaltet, um mit dem Lochteil 36 des Einsatzes 3 in Kontakt zu gelangen.
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In der Ausführungsform ist der erste, vorstehende Teil 45 mit dem Einsatz 3 durch In-Kontakt-Bringen des ersten, vorstehenden Teils 45 mit dem Lochteil 36 des Einsatzes 3 eingreifbar, so wie es in der 3 gezeigt ist. Ein Teil des Einsatzes 3, welcher mit dem ersten, vorstehenden Teil 45 eingreift, ist nicht auf den Lochteil 36 beschränkt, sondern kann beispielsweise ein flacher Abschnitt des Einsatzes 3 sein.
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Beispiele des Materials der Schraube 41 und des ersten Elements 42 weisen Hartlegierungen auf, welche hauptsächlich aus Eisen (Fe) gebildet sind, und enthalten Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Nickel (Ni), und/oder Wolfram (W). Spezifische Beispiele davon weisen Chrom-Molybdän-Stahl auf, wie beispielsweise SCM440.
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Strömungspfad
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Der Strömungspfad 5 wirkt als ein Abschnitt, in welchem ein Kühlmittel (Kühlflüssigkeit) strömen kann. Beispiele des Kühlmittels weisen wasserunlösliche Schneidflüssigkeiten und wasserlösliche Schneidflüssigkeiten auf. Beispiele der wasserunlöslichen Schneidflüssigkeiten weisen ölbasierte Schneidflüssigkeiten, inert-extremdruckbasierte Schneidflüssigkeiten und aktiv-extremdruckbasierte Schneidflüssigkeiten auf. Beispiele der wasserlöslichen Schneidflüssigkeiten weisen Emulsionstypen, lösliche Typen und Lösungstypen von Schneidflüssigkeiten auf. Alternativ kann das Kühlmittel anstatt einer Flüssigkeit ein Gas sein, wie beispielsweise Inertgas.
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Der Strömungspfad in einer der Ausführungsformen, wie es in der 4 gezeigt ist, weist einen Einströmeinlass 5a und einen Ausströmauslass 5b auf. Der Einströmeinlass 5a dient als ein Abschnitt, welcher ein Einströmen des Kühlmittels, das von der Außenseite zugeführt wird, in den Strömungspfad 5 erlaubt. In einer der Ausführungsformen ist der Einströmeinlass 5a in der dritten Seitenfläche 28 des Halters 2 offen. Der Ausströmauslass 5b ist ein Abschnitt, welcher ein Ausströmen des Kühlmittels in einer Richtung zum Einsatz 3 hin erlaubt. In der Ausführungsform ist der Ausströmauslass 5b im ersten Ende 2a des ersten Elements 42 offen.
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Die Position und die Anzahl des Einströmeinlässe 5a sind auf die obige Ausführungsform nicht beschränkt. Das heißt, der Einströmeinlass 5a kann in der ersten Seitenfläche 26 des Halters 2 offen sein, und eine Mehrzahl von Einströmeinlässen 5a können angeordnet sein. In dem Fall des Aufweisens der Mehrzahl von Einströmeinlässen 5a ist der zu verwendende Einströmeinlass 5a abhängig von der Bearbeitungsumgebung auswählbar. Der Einströmeinlass 5a, welcher für die Verwendung nicht von Nöten ist, muss durch ein lösbares Dichtungselement verschlossen werden, um eine Leckage des Kühlmittels zu verhindern.
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Ein Innendurchmesser D1 des Ausströmauslasses 5b in einer Richtung näherungsweise orthogonal zu einer zentralen Achse S44 (siehe die 6) des Durchgangslochs 44 kann größer sein als ein Innendurchmesser D2 des Ausströmauslasses 5b in einer Richtung näherungsweise parallel zur zentralen Achse S44, wie es in der 15 gezeigt ist. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, kann das Kühlmittel aus dem Ausströmauslass 5b in einem Kreuz-Verteilungszustand ausströmen, während eine Strömungsrate sichergestellt wird. Es ist folglich möglich, dass Kühlmittel zu einem Bereich angemessen zu sprühen, welcher ein Kühlen erfordert, sogar für einen weiten Bereich des Einsatzes 3. Die zentrale Achse S44 des Durchgangslochs 44 ist erhaltbar durch Betrachten einer Mitte S44a des Innendurchmessers des Durchgangslochs 44 als kontinuierlich. Der Innendurchmesser D1 ist beispielsweise 1-5 mm. Der Innendurchmesser D2 ist beispielsweise 0,5-2,5 mm.
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Der Strömungspfad 5 weist einen ersten Strömungspfad 51 und einen zweiten Strömungspfad 52 auf, wie es in der 4 gezeigt ist. Der erste Strömungspfad 51 ist im Inneren des Halters 2 angeordnet. Der zweite Strömungspfad 52 ist im Inneren des ersten Elements 42 angeordnet und mit dem ersten Strömungspfad 51 gekuppelt. Der Strömungspfad 5 kann weiter einen dritten Strömungspfad 53 aufweisen. Der dritte Strömungspfad 53 ist ein Strömungspfad zum Kuppeln des ersten Strömungspfads 51 mit dem zweiten Strömungspfad 52. Wenn der Strömungspfad 5 weiter den dritten Strömungspfad 53 aufweist, ist der zweite Strömungspfad 52 mit dem ersten Strömungspfad 51 mit dem dazwischen angeordneten dritten Strömungspfad 53 gekuppelt.
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Wie es in der 11 gezeigt ist, ist in einer perspektivischen Draufsicht der zweite Strömungspfad 42 von einem Linienabschnitt L1 separiert, welcher die Mitte S44a des Durchgangslochs 44 mit einer Mitte S45 des ersten, vorstehenden Teils 45 verbindet.
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Mit der obigen Konfiguration kann der zweite Strömungspfad 52 an einem Teil des ersten Elements 42 angeordnet sein, welcher den Einsatz 3 nicht drückt, und deshalb ist es für den Strömungspfad 5 weniger wahrscheinlich, verformt zu werden. Insbesondere ist der Linienabschnitt L1 eine Linie, welche die Mitte S45a des ersten, vorstehenden Teils 45, der mit dem Einsatz 3 eingreift, mit der Mitte S44a des Durchgangslochs 44 verbindet, das ein Einsetzen der Schraube 41 zum Fixieren des Einsatzes 3 am Halter 2 erlaubt, so wie es oben beschrieben ist. Mit anderen Worten kann ein Randteil des Linienabschnitts L1 im ersten Element 42 hauptsächlich eine Klemmfunktion ausführen.
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Der zweite Strömungspfad 42 ist vom Linienabschnitt L1 in einer der Ausführungsformen wie oben beschrieben separiert. Insbesondere ist der zweite Strömungspfad 52 angeordnet, ohne den Linienabschnitt L1 zu schneiden, der zu dem Teil korrespondiert, welcher hauptsächlich die Klemmfunktion ausführt. Für den Strömungspfad 5 ist es deshalb weniger wahrscheinlich, aufgrund der Anwesenheit des Strömungspfads 5 an einem Teil gedrückt zu werden, welcher die wie oben beschriebene Klemmfunktion ausführt. Das Schneidwerkzeug 1 hat folglich sowohl eine gute Klemmkraft wie auch eine gute Kühlmittezuführleistungsfähigkeit.
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Die oben genannte „perspektivische Draufsicht“ bezeichnet ein Betrachten durch das erste Element 42 in einer Richtung zur oberen Fläche 432 hindurch. In einer der Ausführungsformen hat die vordere Endfläche 45a des ersten, vorstehenden Teils 45 näherungsweise eine Viereckgestalt. Folglich ist der Linienabschnitt L1 erhaltbar unter Verwendung der Mitte S45a der vorderen Endfläche 45, welche die Viereckgestalt hat, als die Mitte S45 des ersten, vorstehenden Teils 45.
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Eine zentrale Achse S52 des zweiten Strömungspfads 52 muss in der perspektivischen Draufsicht innerhalb des Einsatzes 3 eine virtuelle, gerade Linie L2 nicht schneiden, welche durch die Mitte S44a des Durchgangslochs 44 und die Mitte S45 des ersten, vorstehenden Teils 45 hindurchtritt, wie es in der 11 gezeigt ist. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, kann der Strömungspfad 52 an einem Teil des ersten Elements 42 angeordnet sein, welcher den Einsatz 3 nicht drückt, und ist es für den Strömungspfad 5 deshalb weniger wahrscheinlich, verformt zu werden. Die zentrale Achse S52 des zweiten Strömungspfads 52 ist erhaltbar durch Betrachten einer Mitte eines inneren Durchmessers des zweiten Strömungspfads 52 als kontinuierlich.
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In der perspektivischen Draufsicht, wie es in der 11 gezeigt ist, muss zumindest ein Teil des ersten, vorstehenden Teils 45 mit dem zweiten Strömungspfad 52 nicht überlappen. Mit anderen Worten kann in der perspektivischen Draufsicht der erste, vorstehende Teil 45 einen Teil aufweisen, welcher mit dem zweiten Strömungspfad 52 nicht überlappt. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, ist es für den Strömungspfad 5 weniger wahrscheinlich, verformt zu werden.
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In einer perspektivischen Draufsicht muss wie in einer modifizierten Ausführungsform, welche in der 17 gezeigt ist, die Gesamtheit des ersten, vorstehenden Teils 45 nicht mit dem zweiten Strömungspfad 45 überlappen. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, ist es für den Strömungspfad 5 wesentlich weniger wahrscheinlich, verformt zu werden. Außer es ist anderweitig angegeben, können diese modifizierten Ausführungsformen, welche in den 16 und 17 gezeigt sind, die gleiche Konfiguration wie die Ausführungsform haben, welche in der 6 gezeigt ist.
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Das erste Element 42 kann weiter einen zweiten, vorstehenden Teils 46 aufweisen, wie es in der 7 gezeigt ist. Der zweite, vorstehende Teil 46 in einer der Ausführungsformen, welche in der 7 gezeigt ist, steht ausgehend von der unteren Fläche 431 in Richtung zum Halter 2 vor. Mit anderen Worten steht der zweite, vorstehende Teil 46 ausgehend von der unteren Fläche 431 abwärts vor. Der zweite, vorstehende Teil 46 ist in das Schraubenloch 23 eingesetzt, wie es in der 3 gezeigt ist. Der zweite, vorstehende Teil 46 weist eine Öffnung 441 des Durchgangslochs 44 auf, welche an einer Seite der unteren Fläche 431 angeordnet ist, wie es in der 7 gezeigt ist. Ein Positionieren des ersten Elements 42 relativ zum Halter 2 kann vereinfacht sein, wenn das erste Element 42 den zweiten, vorstehenden Teil 46 aufweist.
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Das erste Element 42 kann weiter einen dritten, vorstehenden Teil 47 aufweisen, wie es in der 7 gezeigt ist. Der dritte, vorstehende Teil 47 dient als ein Abschnitt, welcher mit dem ersten Strömungspfad 51 oder dem dritten Strömungspfad 53 gekuppelt ist, wie es in der 4 gezeigt ist. Der dritte, vorstehende Teil 47 weist eine Öffnung 526 des zweiten Strömungspfads 52 auf, welche mit dem ersten Strömungspfad 51 gekuppelt ist, wie es in der 7 gezeigt ist. Ein Teil des zweiten Strömungspfads 52 ist am dritten, vorstehenden Teil 47 angeordnet. Der dritte, vorstehende Teil 47 steht ausgehend von der unteren Fläche 431 in Richtung zum Halter 2 vor. Mit anderen Worten steht der dritte, vorstehende Teil 47 ausgehend von der unteren Fläche 431 abwärts vor. Der dritte, vorstehende Teil 47 kann näher am zweiten Ende 2b als das Durchgangsloch 44 angeordnet sein, wie es in der 14 gezeigt ist.
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Der Halter 2 kann weiter eine Aussparung 29 aufweisen, in welche der dritte, vorstehende Teil 47 passt, wie es in der 4 gezeigt ist. Eine spezifische Konfiguration der Aussparung 29 ist später im Detail beschrieben. Ein Positionieren des ersten Elements 42 relativ zum Halter 2 kann vereinfacht sein, wenn das erste Element 42 den dritten, vorstehenden Teil 47 aufweist und der Halter 2 die Aussparung 29 aufweist.
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Der zweite Strömungspfad 52 kann einen ersten Abschnitt 521 und einen zweiten Abschnitt 522 aufweisen. Der erste Abschnitt 521 ist in der Lage, mit dem ersten Strömungspfad 51 oder dem dritten Strömungspfad 53 verbunden zu sein, und ist am dritten, vorstehenden Teil 47 angeordnet. Ein Teil des ersten Abschnitts 521 kann am Hauptkörper 43 angeordnet sein. Der zweite Abschnitt 522 erstreckt sich ausgehend vom ersten Abschnitt 521 in Richtung zum ersten Ende 2a und weist den Ausströmauslass 5b auf.
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In einer der Ausführungsformen ist der zweite Abschnitt 522 am (im) Hauptkörper 43 angeordnet. Der erste Abschnitt 521 kann direkt mit dem zweiten Abschnitt 522 verbunden sein, oder alternativ kann ein anderer Abschnitt dazwischen angeordnet sein. In einer der Ausführungsformen ist der erste Abschnitt 521 mit dem zweiten Abschnitt 522 durch dazwischen-Anordnen eines dritten Abschnitts 525 verbunden, welcher später beschrieben ist. Ein Innendurchmesser des ersten Abschnitts 521 ist beispielsweise 4-8 mm. Ein Innendurchmesser des zweiten Abschnitts 522 ist beispielsweise 2-4 mm.
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Der Ausströmauslass 5b kann näher am ersten Ende 2a angeordnet sein als der erste vorstehende Teil 45, wie es in der 12 gezeigt ist. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, kann der Ausströmauslass 5b an einer Position näher zum Einsatz 3 angeordnet sein.
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Die 15 korrespondiert zu einer Darstellung, wenn das erste Element 42 entlang einer zentralen Achse S522 des zweiten Abschnitts 522 betrachtet wird, welcher in der 11 gezeigt ist. Der Ausströmauslass 5b kann weiter außerhalb angeordnet sein als der erste, vorstehende Teil 45, wenn entlang der zentralen Achse S522 betrachtet, wie es in der 15 gezeigt ist. Wenn diese Konfiguration erfüllt wird, ist es für den ersten, vorstehenden Teil 45 selbst weniger wahrscheinlich, verformt zu werden, und ist es für den Strömungspfad 5 weniger wahrscheinlich, verformt zu werden. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung der Lebensdauer des ersten Elements 42. Die zentrale Achse S522 des zweiten Abschnitts 522 ist erhaltbar durch Betrachten einer Mitte eines inneren Durchmessers des zweiten Abschnitts 522 als kontinuierlich.
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Wie es in der 12 gezeigt ist, kann die untere Fläche 431 einen ersten Bereich 433, welcher näher am ersten Ende 2a angeordnet ist als der erste, vorstehende Teil 45, und einen zweiten Bereich 434 aufweisen, welcher näher am zweiten Ende 2b angeordnet ist als der erste, vorstehende Teil 45 und welcher oberhalb des ersten Bereichs 433 angeordnet ist.
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Wenn diese Konfiguration erfüllt ist kann gefolgert werden, dass der zweite Abschnitt 522, welcher den Ausströmauslass 5b im zweiten Strömungspfad 52 aufweist, der am ersten Element 42 angeordnet ist, sich zu einem Abschnitt erstreckt, welcher zum ersten Bereich 433 korrespondiert, der relativ betrachtet niedriger angeordnet ist. Dies ermöglicht es, den Ausströmauslass 5b an einer Position näher zum Einsatz 3 anzuordnen, während die Klemmkraft sichergestellt ist.
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Darüber hinaus, da das erste Element 42 den Abschnitt aufweist, welcher zum ersten Bereich 433 korrespondiert, der näher am ersten Ende 2a angeordnet ist als der erste, vorstehende Teil 45, können Belastungen, welche durch Drücken des Einsatzes 3 ausgeübt werden, verteilt werden, und ist es für den ersten, vorstehenden Teil 45 selbst weniger wahrscheinlich, verformt zu werden. Dies führt ebenfalls zur Verbesserung der Lebensdauer des ersten Elements 42. Alternativ kann der erste Bereich 433 oberhalb des ersten, vorstehenden Teils 45 angeordnet sein.
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Wie es in der 15 gezeigt ist, kann, wenn entlang der zentralen Achse S522 betrachtet, ein Teil des Ausströmauslasses 5b niedriger angeordnet sein als der zweite Bereich 434. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, kann der Ausströmauslass 5b näher an die Schneidkante 34 des Einsatzes 3 herangebracht werden, wodurch der Kühleffekt verbessert ist.
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Das erste Element 42 kann weiter einen Verbindungsteil 48 aufweisen, welcher an einer Seite der unteren Fläche 431 angeordnet ist und gestaltet ist, um den zweiten, vorstehenden Teil 46 mit dem dritten, vorstehenden Teil 47 zu verbinden, wie es in der 14 gezeigt ist. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, ist es möglich, eine Stärke des ersten Elements 42 zu verbessern, und wird ein Positioniervorgang einfacher.
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In einer Unteransicht kann eine Länge L48, welche den Teil 48 in einer Richtung orthogonal zu einem Linienabschnitt L4, der eine Mitte S46 des zweiten, vorstehenden Teils 46 mit einer Mitte S47 des dritten, vorstehenden Teils 47 verbindet, kleiner sein als ein jeder von einem Durchmesser D44 der Öffnung 441 des Durchgangslochs 44, welche an einer Seite der unteren Fläche 431 angeordnet ist, und eines Durchmessers D52 der Öffnung 526 des zweiten Strömungspfads 52, welche mit dem ersten Strömungspfad 51 gekuppelt ist, wie es in der 14 gezeigt ist.
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Wenn die obige Konfiguration erfüllt ist, ist ein Sicherstellen eines Abschnitts 461a eines Außenrands 461 des zweiten, vorstehenden Teils 46 möglich, welcher mit dem Verbindungsteil 48 nicht verbunden ist. Da ein Bereich des Abschnitts 461a, welcher an einer Seite des ersten, vorstehenden Teils 45 angeordnet ist, als eine Führung dient, wenn der Einsatz 3 geklemmt wird, ist es möglich, die Positioniergenauigkeit durch das erste Element 42 zu verbessern. Die Länge L48 ist beispielsweise 3,5-5 mm. Der Durchmesser D44 ist beispielsweise 4-7 mm. Der Durchmesser D52 ist beispielsweise 4-8 mm.
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Wie es in der 14 gezeigt ist, können die Öffnung 441 des Durchgangslochs 44, welche an einer Seite der unteren Fläche 431 angeordnet ist, und die Öffnung 526 des zweiten Strömungspfads 52, welche an einer Seite angeordnet ist, die mit dem ersten Strömungspfad 51 gekuppelt ist, näher am zweiten Ende 2b angeordnet sein als der erste, vorstehende Teil 45. Für die Öffnung 441 und die Öffnung 526 ist es weniger wahrscheinlich, verformt zu werden, wenn die Öffnung 441 und die Öffnung 526 jeweilig an den oben genannten Positionen angeordnet sind. Folglich kann das erste Element 42 stabil am Halter 2 unter Verwendung der Schraube 41 fixiert werden, und ist es für das Kühlmittel weniger wahrscheinlich, zwischen dem ersten Strömungspfad 51 und dem zweiten Strömungspfad 52 auszutreten.
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Wie es in den 6 und 11 gezeigt ist, kann das erste Element 42 weiter einen ersten Teil 435 und einen zweiten Teil 436 aufweisen, von welchen sich jeder ausgehend von einer Seite des ersten Endes 2a zu einer Seite des zweiten Endes 2b erstreckt. Wie es in der 15 gezeigt ist, kann eine Dicke T436 des zweiten Teils 436 größer sein als eine Dicke T435 des ersten Teils 435. Das Durchgangsloch 44 kann am ersten Teil 435 angeordnet sein. Zumindest ein Teil des zweiten Strömungspfads 52 kann am zweiten Teil 436 angeordnet sein.
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Wenn diese Konfigurationen erfüllt sind, ist das Durchgangsloch 44 am ersten Teil 435 angeordnet, welcher eine relativ geringe Dicke hat. Dies ermöglicht es, einen exzessiven Kontakt zwischen einer Innenwand 442 des Durchgangslochs 44 und der Schraube 41 zu reduzieren. Für die Schraube 41 ist es deshalb weniger wahrscheinlich, zu brechen, während die Klemmkraft durch den ersten, vorstehenden Teil 45 sichergestellt wird. Darüber hinaus, da zumindest ein Teil des zweiten Strömungspfads 52 am zweiten Teil 436 angeordnet ist, welcher eine relativ große Dicke hat, kann das Kühlmittel gesprüht werden durch weiter Steigern eines Neigungswinkels des zweiten Strömungspfads 52. Dies führt zur einer weiteren Verbesserung der Klemmkraft und der Kühlmittelzuführleistungsfähigkeit.
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Die obere Fläche 432 kann eine geneigte Fläche 437 aufweisen, wie es in der 6 gezeigt ist. Die geneigte Fläche 437 ist eine Fläche, welche zwischen dem ersten Teil 435 und dem zweiten Teil 436 angeordnet ist und welche abwärts geneigt ist, so wie sie sich ausgehend vom zweiten Teil 436 in Richtung zum ersten Teil 435 begibt. Eine Öffnung 443 des Durchgangslochs 44, welche an einer Seite der oberen Fläche 432 angeordnet ist, kann eine sich verjüngende Gestalt haben.
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Die Öffnung 443 kann einen ersten Bereich 444, welcher am ersten Teil 435 angeordnet ist, und einen zweiten Bereich 445 aufweisen, welcher an der geneigten Fläche 437 angeordnet ist. Der zweite Bereich 445 kann einen Abschnitt 445a aufweisen, der einen größeren Verjüngungswinkel hat als der des ersten Bereichs 444, wie es in den 8 und 10 gezeigt ist. Beispielsweise kann insbesondere der zweite Bereich 445 ausgehend von unten in der Reihenfolge einen Abschnitt des ersten Bereichs 444, welcher einen Verjüngungswinkel Θ3 hat, und einen Abschnitt 445a umfassen, welcher einen Verjüngungswinkel Θ4 hat.
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Wenn diese Konfigurationen erfüllt sind, kann ein Übergangsbereich zwischen dem ersten Teil 435 und dem zweiten Teil 436 reduziert sein, um einen Freiheitsgrad in der Gestaltung des Strömungspfads sicherzustellen. Der Verjüngungswinkel Θ3 des ersten Bereichs 44 ist beispielsweise 15-45°. Der Verjüngungswinkel Θ4 des zweiten Bereichs 45, welcher den Abschnitt 445a aufweist, ist Beispielsweise 45-75°.
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Das erste Element kann weiter eine Wölbung bzw. Konkavität 49 aufweisen, welche oberhalb des zweiten Strömungspfads 52 angeordnet ist und sich ausgehend von einem Endabschnitt an einer Seite des ersten Endes 2a in Richtung zu einer Seite des zweiten Endes 2b im ersten Element 42 erstreckt, wie in einer modifizierten Ausführungsform, die in den 16 und 17 gezeigt ist. Für Späne ist es weniger wahrscheinlich, mit dem ersten Element 42 in Kontakt zu gelangen, wenn das erste Element 42 die Wölbung 49 aufweist. Dies führt zu einer verbesserten Haltbarkeit des ersten Elements 42.
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In Fällen, in welchen das erste Element 42 die Wölbung 49 aufweist, muss die Wölbung 49 mit dem ersten, vorstehenden Teil 45 nicht überlappen, wie es in der 17 gezeigt ist. Eine Dicke des ersten, vorstehenden Teils 45 kann sichergestellt sein, um eine Klemmkraft zu erhalten, wenn die Wölbung 49 mit dem ersten, vorstehenden Teil 45 in einer perspektivischen Draufsicht (perspektivische, ebene Ansicht) nicht überlappt.
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Wie es in der 11 gezeigt ist, kann in einer perspektivischen Draufsicht die zentrale Achse S522 des zweiten Abschnitts 522 des zweiten Strömungspfads 52 die virtuelle, gerade Linie L2 an einer Außenseite des Einsatzes 3 schneiden. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, ist es für den Strömungspfad 5 wesentlich weniger wahrscheinlich, aufgrund der Anwesenheit des Strömungspfads 5 an einem Teil verformt zu werden, welcher hauptsächlich die Klemmfunktion ausführt.
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Der zweite Abschnitt 522 des zweiten Strömungspfads 52 kann einen ersten Unter-Strömungspfad 523 und einen zweiten Unter-Strömungspfad 524 aufweisen, wie es in den 11 und 13 gezeigt ist. Der erste Unter-Strömungspfad 523 ist ein Strömungspfad, welcher an einer Seite des zweiten Endes 2b angeordnet ist und mit dem ersten Abschnitt 521 gekuppelt ist. Der zweite Unter-Strömungspfad 524 ist ein Strömungspfad, welcher mit dem ersten Unter-Strömungspfad 523 gekuppelt ist und den Ausströmauslass 5b aufweist.
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Eine Höhe des ersten Unter-Strömungspfads 523 kann konstant gehalten werden. Die Höhe des ersten Unter-Strömungspfads 523 muss im Wesentlichen konstant gehalten werden. Der zweite Unter-Strömungspfad 524 kann abwärts geneigt sein, so wie er sich zum ersten Ende 2a begibt. Der erste Unter-Strömungspfad 523 und der zweite Unter-Strömungspfad 524 können sich in einer geradlinigen Gestalt erstrecken.
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Wie es in der 11 gezeigt ist, kann in einer perspektivischen Draufsicht ein zweiter Winkel Θ2, welcher durch die virtuelle, gerade Linie L3, die zum Linienabschnitt L1 parallel ist, und den zweiten Unter-Strömungspfad 524 geformt ist, größer sein als ein erster Winkel Θ1, welcher durch die virtuelle, gerade Linie L3, die zum Linienabschnitt L1 parallel ist, und den ersten Unter-Strömungspfad 523 geformt ist. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, kann ein Freiheitsgrad in der Gestaltung des ersten Elements 42 verbessert sein, während die Kühlmittelzuführleistungsfähigkeit und die Klemmkraft beibehalten werden, wodurch eine Anwendbarkeit in einem weiteren Bereich von Bearbeitungsbedingungen gegeben ist.
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Der erste Winkel Θ1 kann beispielsweise ermittelt werden durch Betrachten, als den ersten Winkel Θ1, eines Winkels, welcher durch die virtuelle, gerade Linie L3 und eine Linie X1 geformt ist, die erhalten wird durch Verlängern der zentralen Achse S523 des ersten Unter-Strömungspfads 523, welcher an einer Seite des ersten Endes 2a angeordnet ist, in einer Auswärtsrichtung ausgehend vom ersten Element 42. Auf gleiche Art kann der zweite Winkel Θ2 ermittelt werden, beispielsweise durch Betrachten, als den zweiten Winkel Θ2, eines Winkels, welcher durch die virtuelle, gerade Linie L3 und eine Linie X2 geformt ist, die erhalten wird durch Verlängern einer zentralen Achse S524 des zweiten Unter-Strömungspfads 524, welcher an einer Seite des zweiten Endes 2a angeordnet ist, in einer Auswärtsrichtung ausgehend vom ersten Element 42.
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Die zentrale Achse S523 ist beispielsweise erhaltbar durch Betrachten einer Mitte eines inneren Durchmessers des ersten Unter-Strömungspfads 523, welcher an einer Seite des ersten Endes 2a vorliegt, als kontinuierlich. Auf gleiche Art ist die zentrale Achse S524 beispielsweise erhaltbar durch Betrachten, dass eine Mitte eines inneren Durchmessers des zweiten Unter-Strömungspfads 524, welcher an der Seite des ersten Endes 2a angeordnet ist, kontinuierlich ist. Ein Abschnitt des ersten Unter-Strömungspfads 523, welcher an einer Seite des ersten Endes 2a angeordnet ist, und ein Abschnitt des zweiten Unter-Strömungspfads 524, welcher an einer Seite des ersten Endes 2a angeordnet ist, erstrecken sich in einer geradlinigen Gestalt. Der erste Winkel Θ1 ist Beispielsweise 10-40°. Der zweite Winkel Θ2 ist beispielsweise 25-40°.
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Der Ausströmauslass 5b kann an einem Abschnitt des ersten Elements 42 angeordnet sein, welcher zum ersten Bereich 433 korrespondiert, wie es in der 7 gezeigt ist. Das Durchgangsloch 44 und der dritte, vorstehende Teil 47 im ersten Element 42 können an einem Abschnitt des ersten Elements 42 angeordnet sein, welcher zum zweiten Bereich 434 korrespondiert.
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Wie es in der 11 gezeigt ist, kann der zweite Abschnitt 522 des zweiten Strömungspfads 52 am ersten, vorstehenden Teil 45 vorbeitreten und kann über einem Abschnitt des ersten Elements 42 angeordnet sein, welcher in einer perspektivischen Draufsicht ausgehend vom zweiten Bereich 434 zum ersten Bereich 433 reicht. Der zweite Abschnitt 522, der Ausströmauslass 5b und der dritte, vorstehende Teil 47 können auf der gleichen Seite relativ zur virtuellen, geraden Linie L2 angeordnet sein. Beispielsweise sind der zweite Abschnitt 522, der Ausströmauslass 5b und der dritte, vorstehende Teil 47 an einer unteren, rechten Seite relativ zur virtuellen, geraden Linie L2 in einer modifizierten Ausführungsform angeordnet, welche in der 17 gezeigt ist.
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Mit den obigen Konfigurationen sind die folgenden Effekte erhaltbar. Der Ausströmauslass 5b kann an einer Position näher zum Einsatz 3 angeordnet sein, während die Klemmkraft sichergestellt ist, da sich der zweite Abschnitt 522, welcher im zweiten Strömungspfad 52 den Ausströmauslass 5b aufweist, der an dem ersten Element 42 angeordnet ist, zu einem Abschnitt erstreckt, der zum ersten Bereich 433 korrespondiert, während er sich weiter in Richtung zum ersten Ende 2a erstreckt als der erste, vorstehende Teil 45.
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Darüber hinaus können in Fällen, in welchen der zweite Abschnitt 522 des zweiten Strömungspfads 52 am ersten, vorstehenden Teil 45 vorbeitritt und der zweite Abschnitt 522, der Ausströmauslass 5b und der dritte, vorstehende Teil 47 an der gleichen Seite relativ zur virtuellen, geraden Linie L2 angeordnet sind, der zweite Abschnitt 522, der Ausströmauslass 5b und der dritte, vorstehende Teil 47 an einem Teil des ersten Elements 42 angeordnet sein, welcher den Einsatz 3 nicht drückt. Für den Strömungspfad 5 ist es deshalb weniger wahrscheinlich, verformt zu werden. Das Schneidwerkzeug 1 hat folglich sowohl eine gute Klemmkraft wie auch eine gute Kühlmittelzuführleistungsfähigkeit.
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Der zweite Abschnitt 522 muss in einer perspektivischen Draufsicht im Wesentlichen am ersten, vorstehenden Teil 45 vorbeitreten. Insbesondere muss zumindest die zentrale Achse S522 des zweiten Abschnitts 522 am ersten, vorstehenden Teil 45 vorbeitreten.
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Wenn eine Seite ermittelt wird, wo der zweite Abschnitt 522 relativ zur virtuellen, geraden Linie L2 angeordnet ist, kann beispielsweise ein Ermitteln ausgeführt werden, dass eine Seite, an welcher die zentrale Achse S522 des zweiten Abschnitts 522 relativ zur virtuellen Linie L2 angeordnet ist, die Seite ist, an welcher der zweite Abschnitt 522 relativ zur virtuellen Linie L2 angeordnet ist. Wenn eine Seite ermittelt wird, wo der Ausströmauslass 5b relativ zur virtuellen, geraden Linie L2 angeordnet ist, kann beispielsweise ein Ermitteln ausgeführt werden, dass eine Seite, wo die zentrale Achse S5b des Ausströmauslasses 5b relativ zur virtuellen, geraden Linie L2 angeordnet ist, die Seite ist, wo der Ausströmauslass 5b relativ zur virtuellen, geraden Linie L2 angeordnet ist.
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Der zweite Strömungspfad 52 ist beispielsweise durch einen Bohrvorgang unter Verwendung eines Bohrers oder dergleichen formbar. Ein Teil eines Lochs, welches durch den Bohrvorgang geformt wird, das nicht als der zweite Strömungspfad 52 fungiert, muss durch ein Dichtungselement verschlossen sein, um ein Austreten des Kühlmittels zu verhindern. Beispiele des Dichtungselements weisen Lot, Harz oder Schraubenelemente auf. Diese Punkte treffen ebenfalls für den ersten Strömungspfad 51 zu.
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Das Schneidwerkzeug 1 kann weiter ein Rohr 6, ein erstes Dichtungselement 71, welches eine Ringgestalt hat und zwischen dem ersten Strömungspfad 51 und dem Rohr 6 angeordnet ist, und ein zweites Dichtungselement 72 aufweisen, welches eine Ringgestalt hat und zwischen dem zweiten Strömungspfad 52 und dem Rohr 6 angeordnet ist, wie es in der 4 gezeigt ist. Das Rohr 6 ist in einen jeden vom ersten Strömungspfad 51 und vom zweiten Strömungspfad 52 eingesetzt. Das Rohr 6 weist darin den dritten Strömungspfad 53 auf, welcher mit dem ersten Strömungspfad 51 und dem zweiten Strömungspfad 52 gekuppelt ist. Wenn diese Konfigurationen erfüllt sind, sind die gute Klemmkraft und die gute Kühlmittelzuführleistungsfähigkeit durch eine einfache Konfiguration erzielbar.
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In einer der Ausführungsformen ist ein erster Endabschnitt 6a des Rohrs 6 im ersten Strömungspfad 51 angeordnet und ist ein zweiter Endabschnitt 6b davon im zweiten Strömungspfad 52 angeordnet. Das erste Dichtungselement 71 greift mit einem Außenrandteil des ersten Endabschnitts 6a ein. Das zweite Dichtungselement greift mit einem Außenrandteil des zweiten Endabschnitt 6b ein.
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Beispiele des ersten Dichtungselements 71 und des zweiten Dichtungselements 72 weisen O-Ringe auf. Das erste Dichtungselement 71 und das zweite Dichtungselement 72 können identische oder unterschiedliche Konfigurationen haben.
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In einer der Ausführungsformen hat das Rohr 6 eine Zylindergestalt. Der Begriff „Zylindergestalt“ ist ein Konzept, welches nicht nur eine strikte Zylindergestalt umfasst, sondern auch solche, welche geringe Unregelmäßigkeiten oder Krümmungen haben. Die Gestalt des Rohrs 6 ist nicht auf die Zylindergestalt beschränkt.
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Beispiele des Materials des Rohrs 6 weisen rostfreier Stahl, Stahl und Harz auf. Eine Länge des Rohrs 6 in einer Richtung parallel zur Längsrichtung des Rohrs 6 kann beispielsweise 10-20 mm sein. Ein Außendurchmesser des Rohrs 6 kann beispielsweise 3-7 mm sein. Ein Innendurchmesser des Rohrs kann beispielsweise 1-4 mm sein.
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Der dritte, vorstehende Teil 47 des ersten Elements 42 kann eine Öffnung 471 aufweisen, welche ein Einsetzen des zweiten Endabschnitts 6b des Rohrs 6 erlaubt, wie es in den 10 und 13 gezeigt ist. Alternativ kann der dritte, vorstehende Teil 47 einen Abschnitt 472 aufweisen, dessen Innendurchmesser abnimmt, so wie er sich ausgehend von der ersten Öffnung 471 entfernt. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, hat der Abschnitt 472 eine sich verjüngende Gestalt, was zu einem sanften Einführen des zweiten Endabschnitts 6b des Rohrs in den zweiten Strömungspfad 52 führt.
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Der dritte, vorstehende Teil 47 kann einen Abschnitt 473 aufweisen, welcher mit dem Abschnitt 472 gekuppelt ist und einen konstanten Innendurchmesser hat. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, ist es für einen Teil des Rohrs 6, welcher nahe am zweiten Endabschnitt 6b angeordnet ist, weniger wahrscheinlich, sich zu bewegen, und dies führt folglich zu einem stabilen Kupplungszustand zwischen dem Rohr 6 und dem zweiten Strömungspfad 52.
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Der zweite Abschnitt 522 des zweiten Strömungspfads 52 kann mit dem ersten Abschnitt 521 mit dem dazwischen angeordneten dritten Teil 525 gekuppelt sein. Mit anderen Worten kann der zweite Strömungspfad 52 den Abschnitt 525 aufweisen, welcher den ersten Abschnitt 521 mit dem zweiten Abschnitt 522 verbindet. Ein Innendurchmesser des dritten Abschnitts 525 kann kleiner sein als der Außendurchmesser des Rohrs 6.
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Wenn die obige Konfiguration erfüllt ist, ist es für das Rohr 6 weniger wahrscheinlich, sich einwärts des ersten Elements 42 (Hauptkörper 43) über den dritten Teil 525 hinweg zu bewegen, und ist es für das Rohr 6 weniger wahrscheinlich, an einer Seite des ersten Elements 42 heraus zu gelangen. In Fällen, in welchen der dritte Teil 525 die Zylindergestalt hat, ist ein Innendurchmesser des dritten Teils 525 beispielsweise 4-5 mm. In Fällen, in welchen der dritte Teil 525 keine Zylindergestalt hat, ist eine Querschnittsfläche des dritten Teils 525 beispielsweise 12-20 mm2.
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Wie es in der 13 gezeigt ist, kann eine jede von einer Querschnittsfläche des zweiten Unter-Strömungspfads 524 und einer Querschnittsfläche des ersten Unter-Strömungspfads 523 kleiner sein als die Querschnittsfläche des dritten Teils 525. Weiter kann die Querschnittsfläche des zweiten Unter-Strömungspfads 524 kleiner sein als die Querschnittsfläche des ersten Unter-Strömungspfads 523. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, ist es möglich, einen Druckverlust des Kühlmittels aufgrund einer Durchmesseränderung im Strömungspfad 5 zu reduzieren (einer Kupplung zwischen den individuellen Strömungspfaden).
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Die Querschnittsfläche des ersten Unter-Strömungspfads 523 ist beispielsweise 3-10 mm2. Die Querschnittsfläche des zweiten Unter-Strömungspfads 524 ist beispielsweise 1,8-3 mm2. In Fällen, in welchen der erste Unter-Strömungspfad 523 die Zylindergestalt hat, ist der Innendurchmesser des ersten Unter-Strömungspfads 523 beispielsweise 2-3,5 mm.
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Wie es in der 4 gezeigt ist, kann der Halter 2 eine Aussparung 29 aufweisen, an welcher ein Teil des ersten Strömungspfads 51 angeordnet ist. Alternativ kann die Aussparung 29 eine Öffnung 291 aufweisen, welche ein Einsetzen des ersten Endabschnitts 6a des Rohrs 6 und des dritten, vorstehenden Teils 47 des ersten Elements 42 erlaubt.
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Die Aussparung 29 kann ausgehend von einer ersten Seite der Reihe nach die Öffnung 291, einen Abschnitt 292, welcher darin den dritten, vorstehenden Teil 47 des ersten Elements 42 aufnimmt, und einen Abschnitt 293 aufweisen, welcher darin den ersten Endabschnitts 6a des Rohrs 6 aufnehmen kann.
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Die Aussparung 29 kann einen Abschnitt 294 aufweisen, welcher von der Öffnung 291 entfernt ist und einen Innendurchmesser hat, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohrs 6. Wenn diese Konfiguration erfüllt ist, ist es für das Rohr 6 weniger wahrscheinlich, sich in den Halter 2 über den Abschnitt 294 zu bewegen, und ist es für das Rohr 6 weniger wahrscheinlich, an einer Seite des Halters 2 heraus zu gelangen. Ein Innendurchmesser des ersten Strömungspfads 51, welcher einen Teil aufweist, der an der Öffnung 29 angeordnet ist, ist beispielsweise 6-10 mm.
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Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind nachfolgend mit Bezug auf die 18 bis 20 im Detail beschrieben.
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Das Verfahren des Herstellens des maschinell-bearbeiteten Produkts in einer der Ausführungsformen weist die folgenden Schritte auf:
- (1) Rotieren des Werkstücks 100, wie es in der 18 gezeigt ist,
- (2) In-Kontakt-Bringen des Schneidwerkzeugs 1 mit dem Werkstück 100, welches rotiert wird, wie es in der 19 gezeigt ist, und
- (3) Separieren des Schneidwerkzeugs 1 vom Werkstück 100, wie es in der 20 gezeigt ist.
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Insbesondere, wie es in der 18 gezeigt ist, wird das Werkstück 100 zuerst basierend auf seiner Rotationsachse O gedreht. Beispiele des Materials des Werkstücks 100 weisen Kohlenstoffstahl, Stahllegierungen, rostfreier Stahl, Gusseisen und Nicht-Eisen-Metalle auf.
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Nachfolgend wird das Schneidwerkzeug 1 relativ nahe an das Werkstück 100, welches rotiert wird, herangebracht durch Bewegen des Schneidwerkzeugs 1 in einer Pfeilrichtung Z1.
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Wie es in der 19 gezeigt ist, wird das Werkstück 100 dann durch In-Kontakt-Bringen der Schneidkante 34 des Schneidwerkzeugs 1 mit dem Werkstück 100 geschnitten, welches rotiert wird. Alternativ kann das Werkstück 100 geschnitten werden, während bedingt wird, dass das Kühlmittel aus dem Ausströmauslass 5b ausströmt.
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Schlussendlich wird das Schneidwerkzeug 1 vom Werkstück 100 relativ weit weg bewegt, um das maschinell-bearbeitete Werkstück 110 zu erhalten, durch Bewegen des Schneidwerkzeugs 1 in einer Pfeilrichtung Z2, wie es in der 20 gezeigt ist.
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Mit dem Verfahren des Herstellens eines maschinell-bearbeiteten Produkts in einer der Ausführungsformen ermöglicht es die Verwendung des Schneidwerkzeugs 1, das Werkstück 100 maschinell zu bearbeiten während eine gute Klemmkraft und eine gute Kühlmittelzuführleistungsfähigkeit erzielt werden. Das maschinelle Bearbeiten, welches die hochgenaue, maschinell-bearbeitete Oberfläche aufweist, kann über eine lange Zeitdauer ausgeführt werden.
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Obwohl in einer der Ausführungsformen das maschinell-bearbeitete Produkt 110 durch Bewegen des Schneidwerkzeugs 1 erhaltbar ist, ist es nicht gedacht, hierauf beschränkt zu sein. Beispielsweise kann in Schritt (1) das Werkstück 100 nahe an das Schneidwerkzeug 1 herangebracht werden. In gleicher Art kann in Schritt (3) das Werkstück 100 vom Schneidwerkzeug 1 weg bewegt werden. Wenn es gewünscht ist, den Schneidvorgang fortzusetzen, ist es erforderlich, den Schritt des In-Kontakt-Bringens der Schneidkante 34 mit verschiedenen Abschnitten des Werkstücks 100 auszuführen, während das Werkstück 100 weiter rotiert wird.
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Während in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die Schneidwerkzeuge 1 und die Verfahren des Herstellens des maschinell-bearbeiteten Produkts 110 oben beispielhaft beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt. Es ist natürlich möglich, irgendwelche willkürlichen Abwandlungen auszuführen, insofern diese nicht vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abweichen.
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Obwohl beispielsweise die obigen Ausführungsformen das Drehwerkzeug als das Schneidwerkzeug 1 beispielhaft darstellen, sind die Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann das Schneidwerkzeug 1 ein Fräswerkzeug sein.
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Die Singularformen „ein/eine/einer“ und „der/die/das“ umfassen in der Gesamtheit der Offenbarung die Pluralformen davon, außer der Kontext gibt klar an, dass dies nicht der Fall ist.
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Bezugszeichenliste
-
| 1 |
Schneidwerkzeug |
| 2 |
|
Halter |
| 2a |
|
|
erstes Ende |
| 2b |
|
|
zweites Ende |
| 2c |
|
|
obere Fläche |
| 21 |
|
|
Kopf |
| 22 |
|
|
Schaft |
| 23 |
|
|
Schraubenloch |
| 24 |
|
|
Tasche |
| 25 |
|
|
Endfläche |
| 26 |
|
|
erste Seitenfläche |
| 27 |
|
|
zweite Seitenfläche |
| 28 |
|
|
dritte Seitenfläche |
| 29 |
|
|
Aussparung |
| 291 |
|
|
|
Öffnung |
| 292 |
|
|
|
Abschnitt |
| 293 |
|
|
|
Abschnitt |
| 294 |
|
|
|
Abschnitt |
| 3 |
|
Schneideinsatz |
| 31 |
|
|
erste Fläche |
| 32 |
|
|
zweite Fläche |
| 33 |
|
|
dritte Fläche |
| 34 |
|
|
Schneidkante |
| 35 |
|
|
Kammteil |
| 36 |
|
|
Lochteil |
| 4 |
|
Klemmelement |
| 41 |
|
|
Schraube |
| 42 |
|
|
erstes Element |
| 43 |
|
|
|
Hauptkörper |
| 431 |
|
|
|
|
untere Fläche |
| 433 |
|
|
|
|
|
erster Bereich |
| 434 |
|
|
|
|
zweiter Bereich |
| 432 |
|
|
|
obere Fläche |
| 437 |
|
|
|
|
geneigte Fläche |
| 435 |
|
|
|
erster Teil |
| 436 |
|
|
|
zweiter Teil |
| 438 |
|
|
|
Seitenfläche |
| 44 |
|
|
Durchgangsloch |
| 441 |
|
|
|
Öffnung |
| 442 |
|
|
|
Innenwand |
| 443 |
|
|
|
Öffnung |
| 444 |
|
|
|
|
erster Bereich |
| 445 |
|
|
|
|
zweiter Bereich |
| 445a |
|
|
|
|
|
Abschnitt |
| 45 |
|
|
erster, vorstehender Teil |
| 45a |
|
|
|
vordere Endfläche |
| 46 |
|
|
zweiter, vorstehender Teil |
| 461 |
|
|
|
Außenrand |
| 461a |
|
|
|
|
Abschnitt |
| 47 |
|
|
dritter, vorstehender Teil |
| 471 |
|
|
|
Öffnung |
| 472 |
|
|
|
Abschnitt |
| 473 |
|
|
|
Abschnitt |
| 48 |
|
|
Verbindungsteil |
| 49 |
|
|
Wölbung |
| 5 |
Strömungspfad |
| 5a |
|
Einströmeinlass |
| 5b |
|
Ausström auslass |
| 51 |
|
erster Strömungspfad |
| 52 |
|
zweiter Strömungspfad |
| 521 |
|
|
erster Abschnitt |
| 522 |
|
|
zweiter Abschnitt |
| 523 |
|
|
|
erster Unter-Strömungspfad |
| 524 |
|
|
|
zweiter Unter-Strömungspfad |
| 525 |
|
|
|
dritter Abschnitt |
| 526 |
|
|
|
Öffnung |
| 53 |
|
|
dritter Strömungspfad |
| 6 |
|
Rohr |
| 6a |
|
|
erster Endabschnitt |
| 6b |
|
|
zweiter Endabschnitt |
| 71 |
|
erstes Dichtungselement |
| 72 |
|
zweites Dichtungselement |
| 8 |
|
Plattenelement |
| 100 |
Werkstück |
| 110 |
maschinell- bzw. spanabhebend bearbeitetes Produkt |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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