DE112021005572T5

DE112021005572T5 - Halter, schneidwerkzeug und verfahren zur herstellung eines maschinell bearbeiteten produkts

Info

Publication number: DE112021005572T5
Application number: DE112021005572.0T
Authority: DE
Inventors: Keisuke Yamamoto
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2021-10-21
Publication date: 2023-08-17
Also published as: CN116348226A; US20230381869A1; WO2022085760A1; JPWO2022085760A1

Abstract

Ein Halter in einem nicht einschränkenden Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine erste Endfläche, die an einem ersten Ende angeordnet ist, eine erste Seitenfläche, die sich von der ersten Endfläche in Richtung eines zweiten Endes erstreckt, eine Tasche, die in die erste Endfläche und die erste Seitenfläche mündet und die die Anbringung eines Schneideinsatzes ermöglicht, ein Haupt-Kühlmittelloch, das sich von einer Seite des ersten Endes in Richtung einer Seite des zweiten Endes erstreckt, ein erstes Neben-Kühlmittelloch, das mit dem Haupt-Kühlmittelloch verbunden ist, und ein zweites Neben-Kühlmittelloch auf, das näher am zweiten Ende angeordnet ist als das erste Neben-Kühlmittelloch und das mit dem Haupt-Kühlmittelloch verbunden ist. Das erste Neben-Kühlmittelloch weist eine erste Öffnung auf, die in die erste Seitenfläche mündet. Das zweite Neben-Kühlmittelloch weist eine zweite Öffnung auf, die in die erste Seitenfläche mündet. Die Breite der ersten Öffnung in einer Richtung entlang einer Zentralachse ist kleiner als die Breite der zweiten Öffnung in der Richtung entlang der Zentralachse.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-177172 , die am 22. Oktober 2020 eingereicht wurde. Der Inhalt dieser Anmeldung ist hier durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen einen Halter und ein Schneidwerkzeug, die in einem Bearbeitungsvorgang eines Werkstücks verwendet werden, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts. Im Einzelnen betrifft die vorliegende Offenbarung ein Schneidwerkzeug, das in einem Drehvorgang verwendet wird. Beispiele für den Drehvorgang können eine Innenbearbeitung, eine Außenbearbeitung, einen Einstechvorgang, einen Abstechvorgang und eine Stirnseitenbearbeitung aufweisen.
HINTERGRUND
Beispielsweise ist ein Schneidwerkzeug, das in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2019-025603 (Patentdokument 1) erörtert wird, als ein Schneidwerkzeug bekannt, das in einem Bearbeitungsvorgang eines Werkstücks wie Metall verwendet wird. Das im Patentdokument 1 besprochene Schneidwerkzeug weist einen Werkzeugkörper (Halter) auf, der die Form eines viereckigen Prismas hat. Der Halter weist einen darin angeordneten Fluidströmungspfad und eine Fluidzufuhröffnung auf, die an einer Seitenfläche angeordnet ist, und der Halter ist an einem Werkzeugrevolver befestigt. Der Werkzeugrevolver weist eine Öffnung für einen Strömungspfad auf, der den Durchfluss eines Fluids ermöglicht. Die Fluidzufuhröffnung des Halters ist mit der Öffnung des Werkzeugrevolvers verbunden.
Ein Überstandsbetrag des Schneidwerkzeugs aus dem Werkzeugrevolver kann sich in Abhängigkeit von Bearbeitungsbedingungen in einem Bearbeitungsvorgang eines Werkstücks ändern. Es ist erwünscht, dass das Fluid dem Halter dauerhaft zugeführt werden kann, auch wenn sich der Überstandsbetrag ändert. Mit anderen Worten ist es erwünscht, dass ein hoher Grad des Festlegens für den Überstandsbetrag beibehalten wird, während das Fluid dem Halter zugeführt wird.
KURZERLÄUTERUNG
Ein Halter in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung hat eine Stabform, die sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende entlang einer Zentralachse erstreckt. Der Halter weist eine erste Endfläche, die am ersten Ende angeordnet ist, eine erste Seitenfläche, die sich von der ersten Endfläche in Richtung des zweiten Endes erstreckt, eine Tasche, die in die erste Endfläche und die erste Seitenfläche mündet und die das Anbringen eines Schneideinsatzes ermöglicht, ein Haupt-Kühlmittelloch, das sich von einer Seite des ersten Endes in Richtung einer Seite des zweiten Endes erstreckt, ein erstes Neben-Kühlmittelloch, das mit dem Haupt-Kühlmittelloch verbunden ist, und ein zweites Neben-Kühlmittelloch auf, das näher am zweiten Ende angeordnet ist als das erste Neben-Kühlmittelloch und das mit dem Haupt-Kühlmittelloch verbunden ist.
Das erste Neben-Kühlmittelloch weist eine erste Öffnung auf, die in die erste Seitenfläche mündet. Das zweite Neben-Kühlmittelloch weist eine zweite Öffnung auf, die in die erste Seitenfläche mündet. Eine Breite der ersten Öffnung in einer Richtung entlang der Zentralachse ist kleiner als eine Breite der zweiten Öffnung in der Richtung entlang der Zentralachse.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Halter (Schneidwerkzeug) in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
2 ist eine Draufsicht auf den in 1 gezeigten Halter von der Seite eines ersten Endes aus betrachtet,
3 ist eine Draufsicht auf den in 2 dargestellten Halter aus der Richtung A1 betrachtet (eine erste Seitenfläche),
4 ist eine Darstellung des in 3 gezeigten Halters in einer Draufsicht,
5 ist eine Draufsicht auf den in 2 dargestellten Halter aus der Richtung A2 betrachtet (eine obere Fläche),
6 ist eine Darstellung des in 5 dargestellten Halters in der Draufsicht,
7 ist eine Draufsicht auf den in 2 dargestellten Halter aus der Richtung A3 (eine zweite Seitenfläche),
8 ist eine Darstellung des in 7 gezeigten Halters in der Draufsicht,
9 ist eine Seitenansicht, die mit dem in 3 gezeigten Halter identisch ist,
10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in dem in 9 gezeigten Halter,
11 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie XI-XI in dem in 9 gezeigten Halter,
12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in dem in 9 gezeigten Halter,
13 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Halter (Schneidwerkzeug) in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
14 ist eine Schnittansicht, die einen Halter (Schneidwerkzeug) in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, die eine Darstellung ist, die zur 10 korrespondiert,
15 ist eine schematische Darstellung, die einen der Schritte in einem Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
16 ist eine schematische Darstellung, die einen der Schritte in dem Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts in der nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
17 ist eine schematische Darstellung, die einen der Schritte in dem Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts in der nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN
<Halter>
Ein Halter 1 in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Aus Gründen der Beschreibung zeigt jede der Zeichnungen, auf die im Folgenden Bezug genommen wird, in vereinfachter Form nur die Hauptelemente, die zur Beschreibung der Ausführungsform erforderlich sind. Der Halter 1 für einen Bearbeitungsvorgang kann daher irgendein in den Zeichnungen nicht gezeigtes Strukturelement aufweisen. Die Abmessungen der Elemente in den Zeichnungen entsprechen nicht den Abmessungen der tatsächlichen Elemente und den Größenverhältnissen dieser Elemente. Diese Punkte gelten auch für ein Schneidwerkzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts, die später beschrieben werden.
Der Halter 1 kann eine Stabform haben, die sich von einem ersten Ende 1a zu einem zweiten Ende 1b entlang einer Zentralachse O1 erstreckt, wie in der nicht einschränkenden Ausführungsform, die in 1 bis 12 gezeigt ist. Im Allgemeinen wird das erste Ende 1a als ein „vorderes Ende“ und das zweite Ende 1b als ein „hinteres Ende“ bezeichnet.
Der Halter 1 kann z.B. die Form eines polygonalen Prismas haben. Der Halter 1 kann die Form eines viereckigen Prismas haben, wie in der in 1 gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsform. Wie hier verwendet, muss der Begriff „Form eines polygonalen Prismas“ nicht unbedingt eine säulenartige Form mit einer strengen Polygonalform sein, sondern kann leichte Unregelmäßigkeiten und Krümmungen aufweisen.
Die Abmessungen des Halters 1 können in geeigneter Weise gemäß den Abmessungen eines Werkstücks festgelegt sein. Zum Beispiel kann die Länge des Halters 1 in einer Richtung der Zentralachse O1 auf etwa 60-500 mm festgelegt sein. Eine Breite (Durchmesser) des Halters 1 in einer Richtung orthogonal zur Zentralachse O1 kann auf 6-250 mm festgelegt sein. Beispiele für das Material des Halters 1 können Stahl, Gusseisen und Aluminiumlegierungen aufweisen.
Der Halter 1 kann einen Schaft 3 und einen Kopf 5 aufweisen. Der Schaft 3 kann von einem Werkzeugrevolver in einer Werkzeugmaschine gehalten werden. Der Kopf 5 kann auf einer Seite des ersten Endes 1a in Bezug auf den Schaft 3 angeordnet sein. Der Kopf 5 ist in der Lage, einen Schneideinsatz zu befestigen.
Der Halter 1 kann eine erste Endfläche 7, eine erste Seitenfläche 9 und eine Tasche 11 aufweisen. Die erste Endfläche 7 kann am ersten Ende 1a angeordnet sein. Die erste Seitenfläche 9 kann sich von der ersten Endfläche 7 in Richtung des zweiten Endes 1b erstrecken. Die Tasche 11 kann in die erste Endfläche 7 und die erste Seitenfläche 9 münden. Die Tasche 11 ermöglicht das Befestigen des Schneideinsatzes. Die Tasche 11 kann im Kopf 5 angeordnet sein.
Der Halter 1 kann ein Haupt-Kühlmittelloch 13, ein erstes Neben-Kühlmittelloch 15 und ein zweites Neben-Kühlmittelloch 17 aufweisen. Die einzelnen Kühlmittellöcher ermöglichen den Durchfluss eines Fluids (Kühlmittel). Das durch die einzelnen Kühlmittellöcher strömende Fluid wird allgemein als „Kühlmittel“ bezeichnet. Beispiele für das Kühlmittel können wasserunlösliche Kühlmittel und wasserlösliche Kühlmittel aufweisen. Beispiele für wasserunlösliche Kühlmittel können Kühlmittel auf Ölbasis, inerte, auf Überdruck basierende Kühlmittel und aktive auf Überdruck basierende Kühlmittel aufweisen. Beispiele für wasserlösliche Kühlmittel können emulsionsartige, lösliche und lösungsartige Kühlmittel aufweisen. Das Kühlmittel kann anstelle einer Flüssigkeit auch ein Gas sein, beispielsweise ein Inertgas. Das Kühlmittel kann gemäß dem Material des Werkstücks ausgewählt werden.
Das Haupt-Kühlmittelloch 13 kann sich von einer Seite des ersten Endes 1a zu einer Seite des zweiten Endes 1b erstrecken. Das erste Neben-Kühlmittelloch 15 kann mit dem Haupt-Kühlmittelloch 13 verbunden sein. Das zweite Neben-Kühlmittelloch 17 kann näher am zweiten Ende 1b angeordnet sein als das erste Neben-Kühlmittelloch 15 und kann mit dem Haupt-Kühlmittelloch 13 verbunden sein.
Das erste Neben-Kühlmittelloch 15 kann eine erste Öffnung 19 aufweisen. Die erste Öffnung 19 kann in die erste Seitenfläche 9 münden. Die erste Öffnung 19 kann in die erste Seitenfläche 9 des Schafts 3 münden. Das zweite Neben-Kühlmittelloch 17 kann eine zweite Öffnung 21 aufweisen. Die zweite Öffnung 21 kann in die erste Seitenfläche 9 münden. Die zweite Öffnung 21 kann in die erste Seitenfläche 9 des Schafts 3 münden.
Die erste Öffnung 19 und die zweite Öffnung 21 können mit einer Öffnung des Strömungspfades im Werkzeugrevolver verbunden werden. Die erste Öffnung 19 und die zweite Öffnung 21 können auch als Einströmöffnung dienen, durch die das Fluid in das erste Neben-Kühlmittelloch 15 und das zweite Neben-Kühlmittelloch 17 strömt. Daher kann in Fällen, in denen das erste Neben-Kühlmittelloch 15 die erste Öffnung 19 und das zweite Neben-Kühlmittelloch 17 die zweite Öffnung 21 aufweist, das aus dem Inneren des Werkzeugrevolvers zugeführte Fluid durch die erste Öffnung 19 oder die zweite Öffnung 21 in das Innere des Haupt-Kühlmittellochs 13 strömen. Es ist auch möglich, gemäß den Bearbeitungsbedingungen entweder die erste Öffnung 19 oder die zweite Öffnung 21 zu wählen.
Eine von der ersten Öffnung 19 und der zweiten Öffnung 21, die nicht verwendet wird, kann durch ein Dichtelement verschlossen sein, um ein Austreten des Fluids zu verhindern. Das Dichtelement kann beispielsweise Lötmittel, Harz oder ein Schraubenelement aufweisen. Dies gilt auch für andere Öffnungen.
Eine Breite W1 der ersten Öffnung 19 in einer Richtung entlang der Zentralachse O1 kann identisch oder unterschiedlich zu einer Breite W2 der zweiten Öffnung 21 in der Richtung entlang der Zentralachse O1 sein. Zum Beispiel kann die Breite W1 kleiner als die Breite W2 sein, wie in einer nicht einschränkenden Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist.
Mit anderen Worten kann in der nicht einschränkenden Ausführungsform die Breite W2 größer sein als die Breite W1. Wenn die zweite Öffnung 21 als eine Einströmöffnung für das Fluid verwendet wird, wird eine stabile Strömung des Fluids in die zweite Öffnung 21 aufrechterhalten, selbst wenn das Vorstehen des Halters 1 um einen Betrag von ungefähr der Breite W2 verändert wird. Das heißt, der Halter 1 hat einen hohen Freiheitsgrad für den Überstandsbetrag.
Wenn die zweite Öffnung 21 als eine Einströmöffnung für das Fluid verwendet wird, kann die erste Öffnung 19 näher am ersten Ende 1a als der Werkzeugrevolver angeordnet sein. Wenn die erste Öffnung 19 mit der zweiten Öffnung 21 verbunden ist, mit anderen Worten, wenn nur eine Öffnung vorhanden ist, ist es schwierig, das Austreten des Fluids in der zweiten Öffnung 21 zu vermeiden, wenn der Überstandsbetrag so weit vergrößert wird, dass die erste Öffnung 19 näher am ersten Ende 1 a als der Werkzeugrevolver angeordnet ist. Wenn jedoch die erste Öffnung 19 von der zweiten Öffnung 21 entfernt angeordnet ist, kann das Austreten des Fluids in die zweite Öffnung 21 auch dann vermieden werden, wenn der Überstandsbetrag so weit erhöht wird, dass die erste Öffnung 19 näher am ersten Ende 1a als der Werkzeugrevolver angeordnet ist.
Darüber hinaus kann sich die Haltbarkeit des Halters 1 an der ersten Öffnung 19 verschlechtern, wenn der Überstandsbetrag so weit vergrößert wird, dass die erste Öffnung 19 näher am ersten Ende 1a als der Werkzeugrevolver angeordnet ist. Ist die Breite W1 jedoch kleiner als die Breite W2, so wird ein Bereich des Halters 1, der einer Verschlechterung der Haltbarkeit unterliegt, kleiner. Daher ist die Verschlechterung der Haltbarkeit des Halters 1 verringerbar.
Selbst wenn beim Anbringen des Halters am Werkzeugrevolver eine geringfügige Positionsverschiebung auftritt, ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Bereich des ersten Neben-Kühlmittellochs 15, in dem sich eine Querschnittsfläche des Strömungspfads verengt, auftritt, wodurch eine stabile Zufuhr des Kühlmittels erleichtert wird. Der Halter 1 bietet daher einen hohen Freiheitsgrad für die Gestaltung des Überstandsbetrags bei der Zufuhr des Fluids zum Halter 1.
Die Breite W2 der zweiten Öffnung 21 in Richtung der Zentralachse O1 kann gleich oder unterschiedlich zu einem Abstand W3 zwischen der ersten Öffnung 19 und der zweiten Öffnung 21 sein. Zum Beispiel kann die Breite W2 größer sein als der Abstand W3, wie in der in 3 gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsform. Dies führt zu einem hohen Freiheitsgrad für den Überstandsbetrag, wenn die zweite Öffnung 21 als die Einströmöffnung für das Fluid verwendet wird.
Die Breite W1 der ersten Öffnung 19 in Richtung entlang der Zentralachse O1 kann mit dem Abstand W3 zwischen der ersten Öffnung 19 und der zweiten Öffnung 21 identisch oder davon verschieden sein. Zum Beispiel kann die Breite W1 kleiner sein als der Abstand W3, wie in der in 3 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform. Mit anderen Worten kann der Abstand W3 größer sein als die Breite W1. Diese Konfiguration trägt dazu bei, einen großen Abstand W3 in einem Bereich beizubehalten, in dem die erste Öffnung 19 und die zweite Öffnung 21 angeordnet sind und der tendenziell eine relativ geringe Haltbarkeit hat. Es ist daher einfach, eine signifikante Verschlechterung der Haltbarkeit des Halters 1 zu vermeiden, selbst wenn dieser die erste Öffnung 19 und die zweite Öffnung 21 aufweist.
Die Breite W1 der ersten Öffnung 19, die Breite W2 der zweiten Öffnung 21 und der Abstand W3 zwischen der ersten Öffnung 19 und der zweiten Öffnung 21 sind nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Die Breite W1 kann zum Beispiel auf etwa 2-20 mm festgelegt sein. Die Breite W2 kann auf etwa 2-20 mm festgelegt sein. Der Abstand W3 kann auf etwa 1-25 mm festgelegt sein.
Der Halter 1 kann ferner eine obere Fläche 23 und eine untere Fläche 25 aufweisen. Die obere Fläche 23 kann sich von der ersten Endfläche 7 in Richtung des zweiten Endes 1b erstrecken und kann mit der ersten Seitenfläche 9 verbunden sein. Die untere Fläche 25 ist an einer der oberen Fläche 23 entgegengesetzten Seite angeordnet und kann mit der ersten Seitenfläche 9 verbunden sein. Die Begriffe obere Fläche 23 und untere Fläche 25 werden hier der Einfachheit halber verwendet und bezeichnen nicht die Oben-Unten-Richtung. Beispielsweise muss die obere Fläche 23 bei Verwendung des Halters 1 nicht nach oben gerichtet sein.
Eine Breite H1 der ersten Öffnung 19 in einer Vertikalrichtung von der oberen Fläche 23 zur unteren Fläche 25 kann identisch oder unterschiedlich zu einer Breite H2 der zweiten Öffnung 21 in der Vertikalrichtung sein. Beispielsweise kann die Breite H1 kleiner sein als die Breite H2, wie in der in 4 gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsform. Mit anderen Worten kann in der obigen nicht einschränkenden Ausführungsform die Breite H2 größer sein als die Breite H1. Dies führt zu einem hohen Freiheitsgrad bei der Positionierung einer Ausströmöffnung für das Fluid im Werkzeugrevolver in Bezug auf die zweite Öffnung 21. Darüber hinaus, wenn die Breite H1 kleiner ist als die Breite H2, ist es außerdem weniger wahrscheinlich, dass sich die Haltbarkeit des Halters 1 verschlechtert, selbst wenn die erste Öffnung 19 näher am ersten Ende 1a als der Werkzeugrevolver angeordnet ist.
Die Breite H1 der ersten Öffnung 19 in Vertikalrichtung kann mit der Breite H3 des Haupt-Kühlmittellochs 13 in Vertikalrichtung identisch oder davon verschieden sein. Beispielsweise kann die Breite H1 größer sein als die Breite H3, wie in der in 4 gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsform. Bei dieser Konfiguration ist es selbst bei einer leichten Positionsverschiebung beim Anbringen des Halters am Werkzeugrevolver weniger wahrscheinlich, dass der Bereich des ersten Neben-Kühlmittellochs 15, in dem sich die Querschnittsfläche des Strömungspfads verengt, auftritt, wodurch eine stabile Zufuhr des Kühlmittels erleichtert wird.
Die Breite H1 der ersten Öffnung 19, die Breite H2 der zweiten Öffnung 21 und die Breite H3 des Haupt-Kühlmittellochs 13 sind nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Beispielsweise kann die Breite H1 auf etwa 2-24 mm festgelegt sein. Die Breite H2 kann auf etwa 2-24 mm festgelegt sein. Die Breite H3 kann auf etwa 2-20 mm festgelegt sein.
Der Halter 1 kann ferner eine zweite Seitenfläche 27 und ein drittes Neben-Kühlmittelloch 29 aufweisen. Die zweite Seitenfläche 27 kann an einer der ersten Seitenfläche 9 entgegengesetzten Seite angeordnet sein. Das dritte Neben-Kühlmittelloch 29 kann in die zweite Seitenfläche 27 münden. Mit anderen Worten kann das dritte Neben-Kühlmittelloch 29 eine dritte Öffnung 31 aufweisen, die in die zweite Seitenfläche 27 mündet. Das dritte Neben-Kühlmittelloch 29 kann in die zweite Seitenfläche 27 im Schaft 3 münden. Das dritte Neben-Kühlmittelloch 29 kann mit dem Haupt-Kühlmittelloch 13 verbunden sein.
Die dritte Öffnung 31 des dritten Neben-Kühlmittellochs 29 ist mit einem Schlauch verbindbar, der sich außerhalb des Werkzeugrevolvers befindet und durch den das Fluid zugeführt wird. Mit anderen Worten kann die dritte Öffnung 31 als Anschlussöffnung für den Schlauch verwendet werden. Die dritte Öffnung 31 kann auch als Einströmöffnung verwendet werden, die eine Strömung des Fluids in das dritte Neben-Kühlmittelloch 29 ermöglicht. Dementsprechend, wenn der Halter 1 das dritte Neben-Kühlmittelloch 29 aufweist, ist es möglich, das von der Außenseite des Werkzeugrevolvers zugeführte Fluid durch die dritte Öffnung 31 in das Haupt-Kühlmittelloch 13 strömen zu lassen.
Eine Länge L1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15 kann mit der Länge L2 des zweiten Neben-Kühlmittellochs 17 identisch oder davon verschieden sein. Ein Innendurchmesser D1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15 kann mit einem Innendurchmesser D2 des zweiten Neben-Kühlmittellochs 17 identisch sein oder sich von diesem unterscheiden. Beispielsweise kann die Länge L1 mit der Länge L2 identisch sein und kann der Innendurchmesser D1 mit dem Innendurchmesser D2 identisch sein, wie in der in 10 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform. Eine Maßbeziehung zwischen den Innendurchmessern kann durch den Vergleich von Mindestwerten der Innendurchmesser bewertet werden.
Die Länge L1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15 kann mit der Länge L3 des dritten Neben-Kühlmittellochs 29 identisch oder davon verschieden sein. Der Innendurchmesser D1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15 kann mit dem Innendurchmesser D3 des dritten Neben-Kühlmittellochs 29 identisch sein oder sich von diesem unterscheiden.
Beispielsweise kann die Länge L1 kleiner sein als die Länge L3 und kann der Innendurchmesser D1 kleiner sein als der Innendurchmesser D3, wie in der in 10 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform. Wenn der Innendurchmesser D3 größer ist als der Innendurchmesser D1, ist der Strömungsverlust in dem dritten Neben-Kühlmittelloch 29 tendenziell kleiner als in dem ersten Neben-Kühlmittelloch 15. Wenn die Länge L1 kleiner ist als die Länge L3, ist der Strömungsverlust in dem ersten Neben-Kühlmittelloch 15 tendenziell kleiner als der in dem dritten Neben-Kühlmittelloch 29. Daher sind in Fällen, in denen die Länge L1 kleiner ist als die Länge L3 und der Innendurchmesser D1 kleiner ist als der Innendurchmesser D3, das erste Neben-Kühlmittelloch 15 und das dritte Neben-Kühlmittelloch 29 weniger anfällig für Schwankungen des Strömungspfadverlustes.
Die Länge L1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15, die Länge L2 des zweiten Neben-Kühlmittellochs 17 und die Länge L3 des dritten Neben-Kühlmittellochs 29 sind nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Zum Beispiel kann die Länge L1 auf etwa 0,8-31 mm festgelegt sein. Die Länge L2 kann auf etwa 0,8-31 mm festgelegt sein. Die Länge L3 kann auf etwa 2-33 mm festgelegt sein.
Der Innendurchmesser D1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15, der Innendurchmesser D2 des zweiten Neben-Kühlmittellochs 17 und der Innendurchmesser D3 des dritten Neben-Kühlmittellochs 29 sind nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Der Innendurchmesser D1 kann zum Beispiel auf etwa 1,6-23 mm festgelegt sein. Der Innendurchmesser D2 kann auf etwa 1,6-23 mm festgelegt sein. Der Innendurchmesser D3 kann auf etwa 6-18 mm festgelegt sein.
Der Halter 1 kann ferner ein viertes Neben-Kühlmittelloch 33 aufweisen. Das vierte Neben-Kühlmittelloch 33 kann näher am zweiten Ende 1b als das dritte Neben-Kühlmittelloch 29 angeordnet sein. Das vierte Neben-Kühlmittelloch 33 kann in die zweite Seitenfläche 27 münden. Mit anderen Worten kann das vierte Neben-Kühlmittelloch 33 eine vierte Öffnung 35 aufweisen, die in die zweite Seitenfläche 27 mündet. Das vierte Neben-Kühlmittelloch 33 kann in die zweite Seitenfläche 27 im Schaft 3 münden. Das vierte Neben-Kühlmittelloch 33 kann mit dem Haupt-Kühlmittelloch 13 verbunden sein. Die vierte Öffnung 35 des vierten Neben-Kühlmittellochs 33 ist mit dem Schlauch verbindbar.
Der Halter 1 kann ferner eine zweite Endfläche 37 und ein fünftes Neben-Kühlmittelloch 39 aufweisen. Die zweite Endfläche 37 kann am zweiten Ende 1b angeordnet sein. Das fünfte Kühlmittelloch 39 kann in die zweite Endfläche 37 münden. Mit anderen Worten kann das fünfte Neben-Kühlmittelloch 39 eine fünfte Öffnung 41 aufweisen, die in die zweite Endfläche 37 mündet. Das fünfte Neben-Kühlmittelloch 39 kann mit dem Haupt-Kühlmittelloch 13 verbunden sein. Das fünfte Neben-Kühlmittelloch 39 kann mit dem Haupt-Kühlmittelloch 13 verbunden sein. Die fünfte Öffnung 41 des fünften Neben-Kühlmittellochs 39 ist mit dem Schlauch verbindbar.
Die individuellen Kühlmittellöcher können durch einen Bohrvorgang, z.B. mit einem Bohrer, hergestellt werden. Die individuellen Kühlmittellöcher können beispielsweise eine kreisförmige Form, eine elliptische Form oder eine polygonale Form in einem Querschnitt orthogonal zu einer Strömungsrichtung des Fluids haben.
Der Halter 1 kann einen Strömungspfad 43 aufweisen, der näher am ersten Ende 1a angeordnet ist als das erste Neben-Kühlmittelloch 15 und mit dem Haupt-Kühlmittelloch 13 verbunden ist. Der Strömungspfad 43 kann eine Ausströmöffnung 45 aufweisen, die in eine Seite des ersten Endes 1a mündet. Die Ausströmöffnung 45 kann beispielsweise in den Kopf 5 münden, wie in der in 1 gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsform. Die Ausströmöffnung 45 kann als ein Abschnitt dienen, der es dem Fluid ermöglicht, in Richtung des ersten Endes 1a auszuströmen. Die Position der Ausströmöffnung 45 ist nicht auf eine bestimmte Stelle beschränkt. Es kann eine oder eine Mehrzahl von Ausströmöffnungen 45 vorhanden sein.
Der Strömungspfad 43 kann durch einen Bohrvorgang, z.B. mit einem Bohrer, ausgebildet werden. Ein Teil der durch den Bohrvorgang ausgebildeten Löcher, der nicht als Strömungspfad 43 dient, kann durch ein Dichtelement verschlossen werden, um ein Austreten des Fluids zu vermeiden.
Anschließend wird ein Halter 1A in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. Die folgende Beschreibung des Halters 1A konzentriert sich hauptsächlich auf die Unterschiede zum Halter 1, und eine detaillierte Beschreibung von Konfigurationen, die zu denen des Halters 1 ähnlich konfiguriert sind, kann entfallen. Dies gilt auch für einen später beschriebenen Halter 1 B.
Wie in der in 13 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform kann im Halter 1A die Breite W1 der ersten Öffnung 19 in der Richtung entlang der Zentralachse O1 größer sein als der Abstand W3 zwischen der ersten Öffnung 19 und der zweiten Öffnung 21. Dies führt zu einem hohen Freiheitsgrad für den Überstandsbetrag des Halters 1, wenn die zweite Öffnung 21 als eine Einströmöffnung für das Fluid verwendet wird.
Selbst wenn beim Anbringen des Halters am Werkzeugrevolver eine leichte Positionsverschiebung auftritt, ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Bereich des ersten Neben-Kühlmittellochs 15 auftritt, in dem sich eine Querschnittsfläche des Strömungspfads verengt, wodurch eine stabile Zufuhr des Kühlmittels erleichtert wird.
Anschließend wird der Halter 1B in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
Wie in der in 14 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform kann in dem Halter 1B die Länge L1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15 größer sein als die Länge L3 des dritten Neben-Kühlmittellochs 29 und kann der Innendurchmesser D1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15 kleiner sein als der Innendurchmesser D3 des dritten Neben-Kühlmittellochs 29.
In der in 14 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform mündet die Tasche 11 in die erste Endfläche 7 und die erste Seitenfläche 9, wie oben beschrieben, und der Schneideinsatz ist an der Tasche 11 befestigbar. Folglich ist eine Seite der ersten Seitenfläche 9 einer größeren Schnittbelastung ausgesetzt, die während eines Bearbeitungsvorgangs erzeugt wird, als eine Seite der zweiten Seitenfläche 27. Wenn jedoch die Länge L1 des ersten Neben-Kühlmittellochs 15 größer ist als die Länge L3 des dritten Neben-Kühlmittellochs 29, hat die Seite der ersten Seitenfläche 9 eine hohe Haltbarkeit. Daher kann die Haltbarkeit des Halters 1B insgesamt verbessert werden.
<Schneidwerkzeug>
Ein Schneidwerkzeug 101 in einer nicht einschränkenden Ausführungsform wird im Folgenden detailliert beschrieben, indem beispielhaft der Fall des Aufweisens des Halters 1, der oben mit Bezug auf die 1 bis 12 beschrieben ist, dargestellt wird.
Das Schneidwerkzeug 101 kann den Halter 1 und einen Schneideinsatz 103 (in einigen Fällen auch als der „Einsatz 103“ bezeichnet) aufweisen, der in der Tasche 11 des Halters 1 angeordnet ist, wie in der in 1 bis 12 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform. Wenn das Schneidwerkzeug 101 den Halter 1 aufweist, wird ein hoher Freiheitsgrad für das Festlegen des Überstandsbetrags beibehalten, während das Fluid dem Halter 1 zugeführt wird. Daher ist das Schneidwerkzeug in der Lage, eine ausgezeichnete Bearbeitungsleistung zu bieten.
Der Einsatz 103 kann eine polygonale Plattenform haben, wie in der in 1 gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsform. Der Einsatz 103 kann eine Schneidkante 105 aufweisen. Der Einsatz 103 kann in der Tasche 11 so angeordnet sein, dass die Schneidkante 105 an einer Seite des ersten Endes 1a des Halters 1 nach außen vorstehen kann. Das Schneidwerkzeug 101 ist in der Lage, einen Bearbeitungsvorgang durchzuführen, indem es die Schneidkante 105 in Kontakt mit einem Werkstück bringt.
Der Einsatz 103 kann ferner ein Durchgangsloch 107 aufweisen. Das Schneidwerkzeug 101 kann ferner ein Befestigungselement 109 aufweisen. Bei dem Befestigungselement 109 kann es sich um ein Element zur Befestigung des Einsatzes 103 am Halter 1 handeln. Bei dem Befestigungselement 109 kann es sich um eine Schraube handeln. Anstelle der Schraube kann das Befestigungselement 109 beispielsweise ein Klemmelement sein.
Der Halter 1 kann ein Schraubenloch 111 an einer Position aufweisen, die zum Durchgangsloch 107 in der Tasche 11 korrespondiert. Der Einsatz 103 kann an dem Halter 1 befestigt werden, indem die Schraube, die das Befestigungselement 109 darstellt, in das Durchgangsloch 107 des Einsatzes 103 eingeführt und in das Schraubenloch 111 des Halters 1 eingesetzt wird. Das Durchgangsloch 107 und das Schraubenloch 111 können sich in einer Richtung orthogonal zur Zentralachse O1 erstrecken.
Beispiele für ein Material des Einsatzes 103 können Hartmetall und Cermet aufweisen. Beispiele für die Zusammensetzung des Hartmetalls können WC-Co, WC-TiC-Co und WC-TiC-TaC-Co aufweisen. Hier können WC, TiC und TaC harte Partikel sein und kann Co eine Binderphase darstellen.
Das Cermet ist ein gesinterter Verbundwerkstoff, der durch die Verbindung von Metall mit einer keramischen Komponente hergestellt wird. Beispiele für ein Cermet können eine Titanverbindung aufweisen, die hauptsächlich aus Titancarbid (TiC) oder Titannitrid (TiN) gebildet ist. Es ist unbestreitbar, dass das Material des Einsatzes 103 nicht auf die oben genannte Zusammensetzung beschränkt ist.
Obwohl das Schneidwerkzeug 101 in der in 1 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform den Halter 1 und dergleichen aufweist, ist es nicht beabsichtigt, hierauf beschränkt zu sein. Zum Beispiel kann das Schneidwerkzeug 101 den Halter 1A oder den Halter 1B aufweisen.
<Verfahren zur Herstellung eines maschinell bzw. spanabhebend bearbeiteten Produkts>
Ein Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts 203 in einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 15 bis 17 am Beispiel der Verwendung des obigen Schneidwerkzeugs 101 beschrieben.
Das maschinell bearbeitete Produkt 203 kann durch Ausführen eines Bearbeitungsvorgangs eines Werkstücks 201 hergestellt werden. Das Verfahren zur Herstellung des maschinell bearbeiteten Produkts 203 kann die folgenden Schritte aufweisen:

(1) Drehen des Werkstücks 201,
(2) In-Kontakt-Bringen des Schneidwerkzeugs 101 mit dem Werkstück 201, welches gedreht wird, und
(3) Bewegen des Schneidwerkzeugs 101 von dem Werkstück 201 weg.

Insbesondere kann, wie in der in 15 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform, zunächst das Werkstück 201 um eine Achse O2 gedreht werden, und kann relativ das Schneidwerkzeug 101 nahe an das Werkstück 201 gebracht werden. Dann kann, wie in der in 16 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform, das Werkstück 201 geschnitten werden, indem die Schneidkante 105 des Einsatzes 103 des Schneidwerkzeugs 101 in Kontakt mit dem Werkstück 201 gebracht wird. Danach kann das Schneidwerkzeug 101, wie in der in 17 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform, relativ von dem Werkstück 201 wegbewegt werden.
Wenn das Schneidwerkzeug 101, das den Halter 1 aufweist, in dem Verfahren zur Herstellung des maschinell bearbeiteten Produkts 203 verwendet wird, bleibt der hohe Freiheitsgrad zum Festlegen des Überstandsbetrags erhalten, während das Fluid dem Halter 1 zugeführt wird. Es ist daher möglich, das Werkstück 201 mit hervorragender Bearbeitungspräzision zu schneiden, wodurch das maschinell bearbeitete Produkt 203 mit einer hochpräzisen bearbeiteten Oberfläche erhalten wird.
Obwohl in der nicht einschränkenden Ausführungsform, die in den 15 bis 17 dargestellt ist, in den einzelnen Schritten das Werkstück 201 fixiert ist und das Schneidwerkzeug 101 bewegt wird, ist es nicht beabsichtigt, hierauf beschränkt zu sein.
Beispielsweise kann das Werkstück 201 in dem Schritt (1) an das Schneidwerkzeug 101 herangebracht werden. Ebenso kann das Werkstück 201 in dem Schritt (3) von dem Schneidwerkzeug 101 wegbewegt werden. Wenn der Vorgang fortgesetzt werden soll, kann der Schritt, die Schneidkante 105 des Einsatzes103 mit verschiedenen Abschnitten des Werkstücks 201 in Kontakt zu bringen, wiederholt werden, während das Werkstück 201 weiter gedreht wird.
Beispiele für das Material des Werkstücks 201 können unlegierten Stahl, legierten Stahl, rostfreien Stahl, Gusseisen und Nichteisenmetalle aufweisen.
Obwohl das Schneidwerkzeug 101, das den Halter 1 aufweist, in der nicht einschränkenden Ausführungsform, die in 15 bis 17 dargestellt ist, verwendet wird, ist es nicht gedacht, hierauf beschränkt zu sein. Das Schneidwerkzeug 101, das z.B. den Halter 1A oder den Halter 1B aufweist, kann verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Halter
1a: erstes Ende
1b: zweites Ende
3: Schaft
5: Kopf
7: erste Endfläche
9: erste Seitenfläche
11: Tasche
13: Haupt-Kühlmittelloch
15: erstes Neben-Kühlmittelloch
17: zweites Neben-Kühlmittelloch
19: erste Öffnung
21: zweite Öffnung
23: obere Fläche
25: untere Fläche
27: zweite Seitenfläche
29: drittes Neben-Kühlmittelloch
31: dritte Öffnung
33: viertes Neben-Kühlmittelloch
35: vierte Öffnung
37: zweite Endfläche
39: fünftes Neben-Kühlmittelloch
41: fünfte Öffnung
43: Strömungspfad
45: Ausströmöffnung
101: Schneidwerkzeug
103: Schneideinsatz (Einsatz)
105: Schneidkante
107: Durchgangsloch
109: Befestigungselement (Schraube)
111: Schraubenloch
201: Werkstück
203: maschinell bzw. spanabhebend bearbeitetes Produkt
O1: Zentralachse
O2: Achse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2020177172 [0001]
JP 2019025603 [0003]

Claims

Ein Halter mit einer Stangenform, die sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende entlang einer Zentralachse erstreckt, und aufweisend: eine erste Endfläche, die an dem ersten Ende angeordnet ist, eine erste Seitenfläche, die sich von der ersten Endfläche in Richtung des zweiten Endes erstreckt, eine Tasche, die in die erste Endfläche und die erste Seitenfläche mündet und die das Anbringen eines Schneideinsatzes ermöglicht, ein Haupt-Kühlmittelloch, das sich von einer Seite des ersten Endes in Richtung einer Seite des zweiten Endes erstreckt, ein erstes Neben-Kühlmittelloch, das mit dem Haupt-Kühlmittelloch verbunden ist, und ein zweites Neben-Kühlmittelloch, das näher am zweiten Ende angeordnet ist als das erste Neben-Kühlmittelloch und das mit dem Haupt-Kühlmittelloch verbunden ist, wobei das erste Neben-Kühlmittelloch eine erste Öffnung aufweist, die in die erste Seitenfläche mündet, das zweite Neben-Kühlmittelloch eine zweite Öffnung aufweist, die in die erste Seitenfläche mündet, wobei eine Breite der ersten Öffnung in einer Richtung entlang der Zentralachse kleiner ist als eine Breite der zweiten Öffnung in der Richtung entlang der Zentralachse.
Der Halter gemäß Anspruch 1, wobei die Breite der zweiten Öffnung in der Richtung entlang der Zentralachse größer ist als ein Abstand zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung.
Der Halter gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Breite der ersten Öffnung in Richtung der Zentralachse kleiner ist als ein Abstand zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung.
Der Halter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: eine obere Fläche, die sich von der ersten Endfläche in Richtung des zweiten Endes erstreckt und mit der ersten Seitenfläche verbunden ist, und eine untere Fläche, die an einer der oberen Fläche entgegengesetzten Seite angeordnet ist und mit der ersten Seitenfläche verbunden ist, wobei eine Breite der ersten Öffnung in einer Vertikalrichtung von der oberen Fläche zu der unteren Fläche kleiner ist als eine Breite der zweiten Öffnung in der Vertikalrichtung.
Der Halter gemäß Anspruch 4, wobei die Breite der ersten Öffnung in der Vertikalrichtung größer ist als eine Breite des Haupt-Kühlmittellochs in der Vertikalrichtung.
Der Halter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: eine zweite Seitenfläche, die an einer der ersten Seitenfläche entgegengesetzten Seite angeordnet ist, und ein drittes Neben-Kühlmittelloch, das in die zweite Seitenfläche mündet und mit dem Haupt-Kühlmittelloch verbunden ist.
Der Halter gemäß Anspruch 6, wobei eine Länge des ersten Neben-Kühlmittellochs kleiner ist als eine Länge des dritten Neben-Kühlmittellochs und ein Innendurchmesser des ersten Neben-Kühlmittellochs kleiner ist als ein Innendurchmesser des dritten Neben-Kühlmittellochs.
Der Halter gemäß Anspruch 6, wobei eine Länge des ersten Neben-Kühlmittellochs größer ist als eine Länge des dritten Neben-Kühlmittellochs und ein Innendurchmesser des ersten Neben-Kühlmittellochs kleiner ist als ein Innendurchmesser des dritten Neben-Kühlmittellochs.
Ein Schneidwerkzeug, aufweisend: den Halter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und einen Schneideinsatz, der in der Tasche des Halters angeordnet ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines maschinell bearbeiteten Produkts, aufweisend: Drehen eines Werkstücks, In-Kontakt-Bringen des Schneidwerkzeugs gemäß Anspruch 9 mit dem in Werkstück, welches gedreht wird, und Bewegen des Schneidwerkzeugs von dem Werkstück weg.