DE19506944A1

DE19506944A1 - Schneideinsatz und Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE19506944A1
Application number: DE19506944A
Authority: DE
Inventors: Yasunori Murakami
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1995-08-31
Also published as: KR950031336A; US5846032A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schneideinsatz, der durch die Befestigung einer Schneidspitze auf einem Be stückungskörper ausgebildet ist und auf ein Schneidwerk zeug, das diesen Schneideinsatz verwendet.

Bisher wurde üblicherweise ein Schneidwerkzeug verwen det, das durch die Befestigung eines abnehmbaren Schneid einsatzes auf dem Werkzeugkörper ausgebildet ist. Beispiele hiervon sind bekannt, darunter solche der Bauart, daß sie eine Schneidspitze aufweisen, die sich aus gesintertem Dia mantwerkstoff, wie z. B. polykristallinem Diamant (PCD) oder ultrahartem gesinterten Material, wie z. B. polykri stallines Bornitrit (PCBM) zusammensetzt und auf einem Ab schnitt des Bestückungskörpers aus Sinterkarbid oder insbe sondere an einem Eck des Schneideinsatzes befestigt sind, dessen allgemeine Gestalt polygonal ist.

Im Allgemeinen wird die Befestigung der Schneidspitze auf dem Bestückungskörper durch Hartlöten bzw. Löten ausge führt, um den Schneideinsatz der beschriebenen Bauweise auszubilden.

Um jedoch eine hinreichende Befestigungsstärke durch Hartlöten zu erreichen, muß z. B. auf die Art des verwende ten Flußmittels, das Erreichen eines ausreichenden Lötbe reichs und die Lötbedingungen geachtet werden. Diese Fakto ren begrenzen in verschiedenen Weisen die Gestaltung der Schneidspitze und des Bestückungskörpers. Selbst wenn das Auflöten der Schneidspitze auf den Bestückungskörper äu ßerst sorgfältig erfolgte, hängt die Lebensdauer des Schneideinsatzes als solchen nicht von der Lebensdauer der Schneidspitze oder des Bestückungskörpers selbst ab, son dern von der Lebensdauer der Lötzone, da die Stärke bzw. Festigkeit des Lötabschnitts geringer ist als die Festig keit der Schneidspitze oder des Bestückungskörpers. Dies erfordert evtl. ein nochmaliges Verlöten der Schneidspitze mit dem Bestückungskörper, was zu höheren Kosten führt. Es ist logischerweise möglich, nur die abgenützte Schneid spitze durch eine neue zu ersetzen und den Bestückungskör per wieder zu verwenden. Es ist jedoch sehr mühsam, eine neue Schneidspitze aufzulöten, so daß wirtschaftliche Grün de dafür sprechen, daß der ganze Schneideinsatz ersetzt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, es möglich zu ma chen, eine Schneidspitze, die z. B. aus PCD oder ultrahar tem Sintermaterial wie PCBN hergestellt ist, zuverlässig zu befestigen und den erfindungsgemäßen Schneideinsatz kompa tibel zu den derzeitig verwendeten Schneideinsätzen zu ma chen.

Um dies zu erreichen, sieht die Erfindung einen Schneideinsatz vor, der eine Schneidspitze und einen tafel förmigen Bestückungskörper, der die Spitze trägt, aufweist, wobei der Schneideinsatz am Körper eines Schneidwerkzeuges befestigbar ist und der Bestückungskörper eine Mehrzahl von elastischen Verformungsabschnitten aufweist, die durch einen Schlitz voneinander abgetrennt sind, der sich von ei nem Eck diagonal zu einem Bereich in der Nähe eines anderen Ecks erstreckt, und die durch Befestigung am Werkzeugkörper näher zusammenbewegbar und innerhalb einer Ebene elastisch verformbar sind, welche den auf dem Werkzeugkörper befe stigten Bestückungskörper umfaßt, und wobei die gegenüber liegenden Flächen der elastischen Verformungsabschnitte Eingriffsabschnitte zur Aufnahme der Schneidspitze aufwei sen.

Wenn bei einem erfindungsgemäßen Schneideinsatz der Be stückungskörper auf dem Schneidwerkzeugkörper befestigt ist, ermöglicht die elastische Verformung des elastischen Verformungsabschnitts die Befestigung der Schneidspitze auf dem Bestückungskörper. Daher kann der Bestückungskörper wiederverwendet werden, da nur die Schneidspitze ausge tauscht werden muß, wodurch der Schneideinsatz sehr wirt schaftlich im Gebrauch wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen Schneideinsatzes und Schneidwerkzeuges;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entsprechend der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den montierten Schneideinsatz aus Fig. 1;

Fig. 4 eine Detailansicht des Befestigungsabschnitts für die Schneidspitze;

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Details nach der strichpunktierten Linie V aus Fig. 4;

Fig. 6 eine beschreibende Darstellung des Bestückungskör pers in einem verformten Zustand; und

Fig. 7 eine beschreibende Darstellung des Bestückungskör pers in einem verformten Zustand.

Die Bezugsnummer 1 bezeichnet einen Schneidwerkzeugkör per, dessen Schneidwerkzeug in dieser Ausführungsform ein Schneidwerkzeug zur einmaligen Verwendung ist. Ein erfin dungsgemäßer Schneideinsatz 2 ist auf dem vorderen Ende des Schneidkörpers 1 in einem Bestückungsbereich 3 angeordnet.

Der Schneideinsatz 2 enthält einen Bestückungskörper 4 und eine Schneidspitze 5, die auf dem vorderen Ende des Be stückungskörpers 4 angeordnet ist. Der Bestückungskörper 4 wird vorzugsweise aus einem Material mit hoher Härte nach dem Gesichtspunkt der Verschleißfestigkeit gefertigt. Nach dem Gesichtspunkt, eine ohne weiteres auftretende elasti sche Verformung zu ermöglichen, ist es jedoch vorzuziehen, daß er aus einem Material mit einer relativ geringen Härte hergestellt ist. In dieser Ausführungsform ist er aus Werk zeugstahl hergestellt. Der Bestückungskörper 4 ist als Gan zes in der Gestalt eines Vierecks ausgebildet, wie z. B. in Gestalt einer Raute. Er weist einen Schlitz 6 auf, der sich als Diagonale von einem Eck erstreckt, dessen Seiten einen spitzen Winkel ausbilden. Ein Befestigungsloch 7 zur Auf nahme eines später beschriebenen Klemmechanismus ist im Zentrum des Schlitzes 6 (oder dem Zentrum des Vierecks) ausgebildet. Der Bestückungskörper 4 ist im wesentlichen an einen herkömmlichen Schneideinsatz angepaßt, der einstückig aus Sinterkarbid hergestellt und dessen Spitze auf dem Werkzeugkörper 1 befestigt ist. Das Befestigungsloch 7 ist derart angeordnet, daß es mit einem in einem herkömmlichen Schneideinsatz zum Klemmen ausgebildeten Befestigungsloch fluchtet.

Die Abschnitte an beiden Seiten des Schlitzes 6 sind elastische Verformungsabschnitte 8, die aufeinanderzu be wegbar und elastisch verformbar sind. Im vorderen Ende der elastischen Verformungsabschnitte 8 sind Eingriffsabschnit te 10 zum Klemmen der Schneidspitze 5 ausgebildet.

Die Schneidspitze 5 besteht aus einem harten Werkstoff, wie z. B. PCD und PCBN, und im dargestellten Beispiel ist sie als Ganzes in einer achsensymmetrischen Gestalt ausge bildet. Einbuchtungen 11 sind im Zentrum der Schneidspitze ausgebildet, um die Eingriffsabschnitte 10 aufzunehmen, wo bei Schneidkanten bzw. Schneiden 12 auf beiden Seiten der Spitze ausgebildet sind. Die Schneiden 12 erstrecken sich linear vom vorderen Ende zum zentralen Abschnitt oder Ein buchtungsabschnitt und sind in Berührung mit den Sitz- bzw. Befestigungsflächen 13, die auf den inneren Seiten der ela stischen Verformungsabschnitte 8 angeordnet sind und sich in Nachbarschaft der Einbuchtungsabschnitte 11 befinden.

Das vordere Ende des Werkzeugkörpers 1 ist zu einem Be stückungsbereich zum Abstützen des Bestückungskörpers 4 ausgebildet. Der Bestückungsbereich ist durch eine Auflage fläche 15, die mit einer Grundfläche des Bestückungskörpers 4 in Berührung steht und Auflage- bzw. Anlageflächen 17 ausgebildet, die jeweils in Berührung mit den beiden Seiten 16 des Bestückungskörpers 4 stehen. Eine Spannungsentla stungsvertiefung bzw. -ausnehmung 19 ist an dem Eck, an dem die Anlageflächen 17 aufeinandertreffen, ausgebildet. Sie nimmt den Eckbereich des Bestückungskörpers 4 derart auf, daß sie einen zuverlässige Kontakt der vorragenden Ab schnitte 18 sicherstellt.

Der zur Befestigung des Bestückungskörpers 4 auf dem Werkzeugkörper 1 verwendete Klemmechanismus wird nachfol gend beschrieben. Die Bezugsnummer 20 bezeichnet eine Welle 20, die drehbar auf dem Werkzeugkörper 1 gehalten wird und derart angeordnet ist, daß die Wellenachse praktisch zum dem Befestigungsloch 7 im Bestückungskörper 4 ausgerichtet ist. Ein Vorsprung bzw. Wellenansatz 21 ist auf dem vorde ren Ende der Welle 20 außerhalb deren Drehzentrum angeord net. Daher bewegt er sich entweder hinzu oder weg von der inneren Fläche des Befestigungslochs 7 am Bestückungskörper 4, wenn sich die Welle 20 dreht.

Im folgenden wird nun der Antriebsmechanismus, der die Welle 20 antreibt, beschrieben. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist ein Zahnrad 22 rund um die äußere Umfangfläche der Welle 20 abgebildet. Das Zahnrad 22 ist durch ein Zwi schenzahnrad 25 mit einem Zahnrad 24 verbunden, das ein stückig mit einer Betätigungswelle 23 ausgebildet ist, wo bei die Welle durch den vorgenannten Werkzeugkörper abge stützt wird. Ein Sechskantloch bzw. Innensechskant 26 ist am vorderen Ende der Betätigungswelle 23 ausgebildet. Das Einbringen eines Werkzeugs in den Innensechskant 26 und dessen Drehung bewirkt, daß sich die Welle 20 derart dreht, daß der Wellenansatz 21 am vorderen Ende der Welle 20 ent weder hinzu oder weg von der inneren Umfangsfläche des Be stückungskörpers bewegt wird. Die Welle 20, die einstückig mit dem unmittelbar den Bestückungskörper berührenden Wel lenansatz 21 ausgebildet ist, wird indirekt über Zahnräder angetrieben, wobei die Betätigungswelle 23 bewußt in eine Lage gebracht wird, die eine effektive Wirkungsweise er laubt. Unter dem Gesichtspunkt einer Vereinfachung der Bau weise kann ein Innensechskant oder ähnliches am unteren En de der Welle 20 (am Ende der Vorderseite des Werkzeugkör pers) zur direkten Betätigung der Welle ausgebildet sein.

Die Funktion des Werkzeugs mit der beschriebenen Bau weise wird nachfolgend beschrieben.

Zuerst wird eine Schneidspitze 5 zwischen die Ein griffsabschnitte 10 der elastischen Verformungsabschnitte 8 des Bestückungskörpers 4 eingefügt. Hier wird die Schneidspitze 5 wie erwähnt zwischen den Eingriffsabschnit ten 10 der elastischen Verformungsabschnitte 8 derart ein geklemmt, daß die Schneidspitze 5 durch den Bestückungskör per 4 gehalten wird, bevor dieser an den Werkzeugkörper 1 montiert wird. Daher können der Bestückungskörper 4 und die Schneidspitze im Ganzen als ein Schneidensatz behandelt werden.

Der Schneideinsatz 2 wird auf diese Weise als integra les Gefüge ausgebildet und im Bestückungsbereich 3 angeord net und der Wellenansatz 21 in das Befestigungsloch 7 ein gefügt. Durch das in das Loch bzw. den Innensechskant 26 eingefügte Werkzeug und die betätigte Betätigungswelle 23 dreht sich die Antriebswelle 20, was bewirkt, daß der Wel lenansatz 21 gegen die Innenseite des Befestigungslochs in die Richtung des Pfeiles in Fig. 1 gepreßt wird. Dies be wirkt, daß der Bestückungskörper 4 gleichfalls in die Rich tung des Pfeiles bewegt wird, was dazu führt, daß jede Sitz- bzw. Anlagefläche 17 gegen die Seitenflächen 16 der art gedrückt wird, daß sie sich aufeinander zubewegen. Dies befestigt den Bestückungskörper 4 im Bestückungsbereich 3.

Da der Bestückungskörper 4 in der erwähnten Richtung bewegt wird, werden die elastischen Verfolgungsabschnitte 8 durch die Aufeinanderzubewegung elastisch verformt. Die Eingriffsabschnitte 10 werden in die Einbuchtungs- bzw. Ni schenabschnitte 11 der Schneidspitze 5 eingefügt, wobei die Schneidspitze 5 im Bestückungskörper 4 befestigt wird. Je der Eingriffsabschnitt 10 berührt jeden Einbuchtungsab schnitt 11 durch eine schräge Fläche, da die Eingriffsab schnitte 10 aufeinander zu bewegt werden, wenn die Seiten flächen 16 des Bestückungskörpers 4 jeweils gegen die Anla geflächen 17 gedrückt. Dies positioniert die Schneidspitze 5 bezüglich dem Bestückungskörper 4.

Andererseits wird die Schneidspitze 5 durch ein Drehen der Antriebswelle 23 in der gegensätzlichen Richtung zu der, wie sie zur Befestigung der Schneidspitze gedreht wurde, entfernt, wobei der Wellenansatz 21 weg vom Befesti gungsloch 7 bewegt wird. Wenn dies geschehen ist, ist der Bestückungskörper 4 vom Werkzeugkörper 1 gelöst. Mit dem vom Werkzeugkörper entfernten Bestückungskörper 4 ist die Schneidspitze 5 ebenso von den Eingriffsabschnitten 10 ge löst, so daß die Schneidspitze 5 leicht vom Bestückungskör per 4 entfernt werden kann. In dieser Ausführungsform weist die Schneidspitze 5 eine symmetrische Gestalt mit Bezug zu einer in der Zeichenebene liegenden Achse mit mit Schneid platten an beiden Ecken auf, so daß ein Drehen der Schneid spitze 5 um einen Winkel von 180° und eine derartige Befe stigung, daß die auf der gegenüberliegenden Seite liegenden Schneidplatten auf das vordere Ende zuweisen und eine wei tere Nutzung des Bestückungskörpers ermöglichen.

Der Schneideinsatz und das Schneidwerkzeug mit dem be schriebenen Gefüge bringt die folgenden Wirkungen hervor.

Die Befestigung des Bestückungskörpers 4 am Werkzeug körper 1 bewirkt eine elastische Verformung der elastischen Verformungsabschnitte 8 und damit ein Sichern der Schneid spitze 5 auf dem Bestückungskörper 4. Dementsprechend wird nur die Schneidspitze 5 ausgewechselt, so daß eine erneute Nutzung des Bestückungskörpers 4 möglich wird, wodurch der Schneideinsatz sehr wirtschaftlich wird.

Die Eingriffsabschnitte 10 bewegen sich aufeinander zu, um mit den Einbuchtungen 11 der Schneidspitze 5 in Berüh rung zu gelangen. Die Eingriffsabschnitte 10 sind mit einem schrägen Abschnitt, der sie in Richtung vom Eck zur Innen seite drängt, und mit Begrenzungsabschnitten versehen, die die Schneidspitze berühren, um deren Einwärtsbewegung aus dem Eck in einer vorbestimmten Lage zu begrenzen. Daher wird die Schneidspitze, wenn die Klemmbereiche gegen die schrägen Abschnitte der Schneidspitze drücken, einwärts ge drückt und kommt in Berührung mit dem Begrenzungsabschnitt, so daß die Schneidspitze 5 am Ort positioniert ist. Dement sprechend kann die austauschbare Schneidspitze 5 wiederholt exakt am Ort positioniert werden.

Nahe dem Zentrum des Bestückungskörpers 4 erweitert sich ein Teil des Schlitzes 6 zu einem Befestigungsloch 7, das sich durch den Bestückungskörper 4 in dessen Dickenaus dehnung erstreckt. Daher ist es möglich, das Befestigungs loch 7 zur Befestigung des Schneideinsatzes an dem Befesti gungskörper 1 zu verwenden, gerade so wie ein herkömmlicher Schneideinsatz montiert wird. Aus diesem Grund kann dieser Schneideinsatz 2 austauschbar bezüglich den herkömmlichen Schneideinsäten ausgebildet werden.

Die elastischen Kräfte der elastischen Verformungsab schnitte 8 ermöglichen der Schneidspitze 5 zwischen den Eingriffsabschnitten 10 gehalten zu werden; obgleich der Schneideinsatz einen Klemmechanismus verwendet, kann er in verschiedenen Einwegschneidwerkzeugen, gerade so wie her kömmliche Schneideinsätze, verwendet werden.

Bei der Befestigung des Befestigungskörpers 4 am Werk zeugkörper 1 werden die elastischen Verformungsabschnitte 8 aufgrund äußerer Kräfte elastisch verformt, die durch den Bestückungskörper 4 aufgebracht werden, wobei die Schneid spitze 5 zwischen den Eingriffsabschnitten 10 gehalten wird. Daher nimmt die Klemmkraft beim Entfernen des Be stückungskörpers 4 vom Werkzeugkörper 1 ab, so daß ein ein facheres Entfernen der Schneidspitze 5 erreicht werden kann.

Der Werkzeugkörper 1 ist mit Anlageflächen 17, die die Seitenflächen 16 des Bestückungskörpers 4 berühren verse hen, durch die die elastischen Verformungsabschnitte 8 auf einanderzubewegbar und elastisch verformbar sind, und er weist eine Klemmenrichtung auf, die den Bestückungskörper 4 gegen diese Anlageflächen schiebt. Daher ermöglicht das Verschieben des Schneideinsatzes 2 gegen den Bestückungsbe reich 3 auf dem Werkzeugkörper 1 mittels der Klemmeinrich tung, ein zuverlässiges Sichern des Schneideinsatzes am Werkzeugkörper 1. Daher kann ein Schneidwerkzeug mit einem Schneideinsatz 2 mit einer hohen Wirtschaftlichkeit ge schaffen werden.

Zusätzlich wird der Bestückungskörper 4, wenn die Sei tenflächen 16 des Bestückungskörpers 4 in Berührung mit den Seitenflächen des Schneideinsatzes 2 gebracht werden, gegen die Anlageflächen geschoben, was bewirkt, daß die Klemmab schnitte aufeinander zu bewegt werden, wobei die Schneid spitze 5 zwischen diesen Klemmabschnitten eingeklemmt wird.

Daher kann der Klemmechanismus der gewöhnlich verwendeten Einwegschneidwerkzeuge so wie er ist verwendet werden.

Die Klemmeinrichtung enthält eine Welle 20, die drehbar auf dem Werkzeugkörper 1 gelagert ist und einen Wellenan satz 21, der am vorderen Ende der Welle 20 außerhalb des Drehzentrums angeordnet und in das Befestigungsloch 7 des Bestückungskörpers 4 eingefügt ist. Daher bringt die Dreh welle 20 den außerhalb des Zentrums angeordneten Wellenan satz 21 in Berührung mit der inneren Fläche des Befesti gungslochs 7, wodurch eine Verschiebung des Bestückungskör pers 4 zu den Anlageflächen möglich wird.

Die Welle 20 der Klemmeinrichtung ist mit einer An triebseinrichtung durch einen Leit- bzw. Übertragungsmecha nismus verbunden. Die Antriebseinrichtung enthält eine Be tätigungswelle 23, die drehbar im Werkzeugkörper 1 parallel zur Welle 20 der Klemmeinrichtung befestigt ist und weist an einem Ende einen Eingriffsabschnitt zur Verbindung mit einem Betätigungswerkzeug auf. Der Übertragungsmechanismus enthält ein Zwischenzahnrad 25, das zwischen dem an der Welle 20 der Klemmeinrichtung angeordneten Zahnrad 22 und dem an der Betätigungswelle 23 angeordneten Zahnrad 24 an geordnet ist. Diese Zahnräder sind miteinander im Eingriff. Daher dreht eine Drehung der Betätigungswelle 23 indirekt die Welle 20, so daß eine ausgezeichnete Bedienbarkeit der Betätigungswelle in Verbindung mit der Lage der Betäti gungswelle 23 realisiert werden kann.

Eine detaillierte Beschreibung der maßlichen Beziehun gen zwischen dem Bestückungsbereich 3 und dem Schneidein satz, der einen zufriedenstellenden Halt der Schneidspitze 5 auf dem Bestückungskörper 4 ermöglicht, wird im folgenden vorgenommen.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird der spitze Winkel α durch ein Eck des Bestückungskörpers 4 derart festgelegt, daß er zwischen 0°15′ und 0°60′ größer ist als der durch die Anlageflächen 17 ausgebildete Winkel β. Daher wird der Bestückungskörper zuverlässig elastisch verformt, wenn das Eck durch die Anlageflächen zusammengedrückt wird, und der Schlitz verengt sich, wodurch die Schneidspitze noch zuver lässiger durch den Bestückungskörper gehalten werden kann.

Eine Winkeldifferenz von weniger als 15′ wird nicht zwingend eine ausreichende Klemmkraft im Hinblick auf die Präzision, mit der die Anlageflächen 17 hergestellt sind, schaffen. Wenn die Winkeldifferenz andererseits größer als 60′ ist, können übergroße Klemmkräfte und somit übergroße Betätigungskräfte auftreten, und der Schneideinsatz 2 oder der Werkzeugkörper 1 können als ein Ergebnis hieraus ela stisch verformt werden.

Die Breite t des Schlitzes 6 wird auf eine Größe von 0,5 bis 1,5 mm festgesetzt, so daß kein Aneinanderstoßen der Wandflächen auf beiden Seiten des Schlitzes auftritt. Es ist immer ausreichend Steifigkeit auf beiden Seiten des Schlitzes vorhanden. Daher kann die Schneidspitze noch zu verlässiger auf dem Bestückungskörper gehalten werden.

Eine Schlitzbreite von weniger als 0,5 mm bewirkt ein Aneinanderstoßen, das während der elastischen Verformung zwischen den Wänden des Schlitzes 6 auftritt, so daß die effektive Klemmkraft an der Schneidspitze nicht erzeugt werden kann. Andererseits bewirkt eine Breite von über 1,0 mm eine zu geringe Steifigkeit des Schlitzes, so daß der Schlitzabschnitt alleine verformt wird, wodurch die effek tiv erreichbare Klemmkraft verfehlt wird.

Die Länge des sich näher am Befestigungsloch 7 am Sockelende befindenden Schlitzes 6 ist derart festgesetzt, daß die Bedingung L = 2t ∼ 6t erfüllt ist. Zusätzlich wird die Kombination der Werkstoffe für den Bestückungskörper und die Schneidspitze derart ausgewählt, daß das Young′sche Modul (Young′s modulus) ε2 des Bestückungskörpers 4 mit Be zug auf das Young′sche Modul ε1 einen Wert zwischen 0,3 ε1 ∼ 0,7 ε1 annimmt. Dabei sehen die elastischen Verformungs abschnitte eine ausreichende Starrheit bzw. Steifigkeit vor, um das Erreichen von ausreichenden Klemmkräften zu er möglichen.

Eine Schlitzlänge von weniger als 2t bewirkt, daß die Steifigkeit der elastischen Verformungsabschnitte 8 zu hoch wird. Dies behindert die Erzeugung von Klemmkräften. Wenn die Schlitzlänge andererseits größer als 6t ist, wird die Steifigkeit der elastischen Verformungsabschnitte 8 zu ge ring, so daß sich der Schnittwiderstand nicht gegen die haltenden Klemmkräfte entgegenstellen kann. Wenn ferner ε2 kleiner als 0,3 ε1 wird, wird die Steifigkeit der elasti schen Verformungsabschnitte 8 zu gering, so daß sich der Schnittwiderstand nicht gegen die auftretenden Klemmkräfte entgegenstellen kann. Wenn andererseits ε2 über 0,7 ε1 hin aus geht, wird die Steifigkeit der elastischen Verformungs abschnitte 8 zu hoch, was die Erzeugung von Klemmkräften verhindert.

Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind der Radius R1 auf der inneren Umfangsfläche der Einbuchtungsabschnitte 11 der Schneidspitze 5 und der Radius R2 auf der äußeren Umfangs fläche derart festgelegt, daß die Bedingung R2 = 0,6 R1 ∎ ∼ R1 erfüllt ist. Die notwendigen Haltekräfte können da bei ohne ein Abnutzen der Schneidkantenabschnitte erreicht werden.

Ist R2 geringer als 0,6 R1, so kommt der Berührungsort in Bezug zu R1 zu nahe an die Schneidkante, wodurch ver stärkt Spannungen an der Schneidkante erzeugt werden und diese aufgrund der Klemmkräfte bricht. Wenn R2 andererseits größer ist als 0,9 R1, so bewegt sich die Berührungsstelle in Bezug zu R1 näher an den oberen Abschnitt auf der Spit ze, was verhindert, daß die erforderlichen Klemmkräfte zum Klemmen der Spitze erzeugt werden.

Der Bestückungskörper 4 und die Schneidspitze 5 haften derart aneinander, daß ein Übermaß von maximal 10 µm er zeugt wird. Daher treten beim Austausch der Spitzen Verfor mungen in einem vorbestimmten Maße auf.

Wenn das Übermaß größer als 10 µm ist, treten bedeutsa me Verformungen auf, wenn die Spitzen ausgetauscht werden, so daß Schwierigkeiten beim Austausch der Spitzen erwach sen.

Im folgenden wird anhand eines Beispiels aufgezeigt, weshalb zumindest α derart festgesetzt wird, daß es um 0° 15′ ∼ 0° 60′ größer ist als β.

Beim Drehen des Wellenansatzes 21 wird der Bestückungs körper 4 in die Richtung des Pfeiles in der Fig. 1 bewegt. Während der Bewegung des Bestückungskörpers 4 bewegen sich die elastischen Verformungsabschnitte 8, wenn die Anlage flächen 17 im Bereich, in dem der Schlitz 6 verläuft, wie durch die Pfeile A in Fig. 6(a) dargestellt, gegen den Be stückungskörper 4 geschoben werden, aufeinander zu und wer den elastisch verformt, wie durch die Pfeile B in Fig. 6 (b) dargestellt ist, wodurch die Schneidspitze 5 gehalten wird. Wenn die Anlageflächen 17 andererseits gegen den Be stückungskörper 4 in einem Bereich in dem der Schlitz 6 nicht mehr vorhanden ist, wie durch die Pfeile A in Fig. 7 (a) dargestellt, verschoben werden, bewegt sich der Be stückungskörper 4 und bewirkt dadurch, daß gemäß der Dar stellung in Fig. 7(b), der ganze Bestückungskörper 4 ent lang des Schlitzes 6 zusammengedrückt und verformt wird. Als ein Ergebnis hieraus bewegen sich die elastischen Ver formungsabschnitte 8, wie durch die Pfeile B in Fig. 7 dar gestellt ist, voneinander weg und werden elastisch ver formt, so daß die Schneidspitze 5 nicht mehr länger dadurch gehalten werden kann.

Daher ermöglicht es ein Festsetzen von α und β inner halb der erwähnten Grenzen der Schneidspitze 5 zuverlässig gehalten zu werden, wenn sie im Bestückungskörper 4 ge klemmt wird.

Die Gestalt des Bestückungskörpers in seiner Draufsicht beschränkt sich nicht auf die Gestalt einer Raute wie in dieser Ausführungsform. Er kann offensichtlich in einer an deren vierseitigen Gestalt, wie z. B. einem Parallelogramm, ausgebildet sein.

Weiterhin beschränkt sich das Material der Schneid spitze nicht auf PCD und PCBN. Sie kann aus anderen Werk stoffen, wie z. B. Sinterkarbiden wie der Bestückungskörper hergestellt sein. Es ist ebenso offensichtlich, daß der Werkstoff des Bestückungskörpers nicht Werkzeugstahl sein muß.

In dieser Ausführungsform war der Schlitz derart ausge bildet, daß er sich über das Zentrum des Bestückungskörpers (dem Befestigungsloch für das Klemmen) erstreckt. Offen sichtlich kann der Schlitz jedoch in einer geringeren Länge ausgebildet sein, solange die erforderliche elastische Ver formung auftritt. Zum Beispiel kann er derart ausgebildet sein, daß er sich bis zum Zentrum erstreckt oder derart, daß er sich nicht bis zum Zentrum erstreckt.

Die detaillierte Bauweise des Klemmechanismus für die Spitze ist nicht darauf beschränkt, daß eine Kurvenwelle durch Zahnräder wie in dieser Ausführungsform angetrieben wird. Im Klemmsystem kann z. B. die Kurven- bzw. Nocken welle direkt betätigt werden, ohne die Verwendung von Zahn rädern; oder das Klemmen kann ausgeführt werden, während der Schneideinsatz in unmittelbaren Kontakt mit den verti kal angeordneten Anlageflächen gebracht wird.

Ferner wird die Schneidspitze 5 in dieser Bauweise des Schneideinsatzes zwischen den Eingriffsabschnitten 10 ge halten, was durch die Einbuchtungsabschnitte 11 ermöglicht wird (die im zentralen Abschnitt der Schneidspitze 5 ausge bildet sind, um die Schneidspitze mit den Eingriffsab schnitten 10 in Eingriff zu bringen), sowie durch elasti sche Verformung der elastischen Verformungsabschnitte auf grund der Kräfte, die deren elastische Verformung bewirken und von außen darauf aufgebrachte Kräfte.

In einer anderen Ausführungsform jedoch kann die Schneidspitze zwischen die Eingriffsabschnitte 10 eingefügt und damit verlötet werden. In dieser Bauweise ist die Schneidspitze 5 fest an die Eingriffsabschnitte 10 des Be stückungskörpers 4 gelötet. Wenn daher der Bestückungskör per 4 durch die Anlageflächen 17 zusammen gedrückt wird, bewirkt der Schlitz 6, daß die elastischen Verformungsab schnitte 8 elastisch verformt werden. Durch die Eingriffs abschnitte 10 können die Befestigungskräfte sogar stärker gemacht werden als die erreichbaren Kräfte durch Löten. Zu sätzlich sind die Schneidspitze 5 und der Bestückungskörper 4 auf den elastischen Verformungsabschnitten 8 miteinander verlötet. Das Austauschen wird daher einfacher gemacht, da nur die Schneidspitze 5 entfernt werden muß.

Ferner ist zumindest ein Teil der Eingriffsabschnitte 10 mit der Kontur der Schneidspitze 5 abgeglichen, was zu einer noch präziseren Positionierung der Schneidspitze 5 und einen größeren Lötbereich führt. Dies erhöht die Fe stigkeit der Lötung und führt zu einer präziseren Positio nierung der Schneidspitze.

Claims

1. Schneideinsatz (2) mit einer Schneidspitze (5) und einem tafelförmigen Bestückungskörper (4), der die Spitze trägt, wobei der Schneideinsatz (2) am Körper eines Schneidwerk zeugs (1) befestigbar ist und der Bestückungskörper (4) ei ne Mehrzahl von elastischen Verformungsabschnitten (8) auf weist, die durch einen Schlitz (6) voneinander abgetrennt sind, der sich von einem Eck diagonal zu einem Bereich in der Nähe eines anderen Ecks erstreckt, und die durch Befe stigung am Werkzeugkörper (1) näher zusammen bewegbar und innerhalb einer Ebene elastisch verformbar sind, welche den auf dem Werkzeugkörper (1) befestigten Bestückungskörper (4) umfaßt, und wobei die gegenüberliegenden Flächen der elastischen Verformungsabschnitte (8) Eingriffsabschnitte (10) zur Aufnahme der Schneidspitze (5) aufweisen.

2. Schneideinsatz nach Anspruch 1, bei dem die Eingriffsab schnitte (10) mit einem schrägen Abschnitt versehen sind, durch den die Schneidspitze (5) weg von dem einen Eck nach innen vorgespannt ist indem die schrägen Abschnitte näher aufeinander zulaufen, und Begrenzungsabschnitte (13) auf weisen, die die Einwärtsbewegung der Schneidspitze (5) in einer vorbestimmten Lage beschränken, indem sie in Berüh rung mit der Schneidspitze (5) gelangen.

3. Schneideinsatz nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Teil des Schlitzes (6) in einem Abschnitt rund um das Zentrum des Bestückungskörpers (4) erweitert ist, um ein Befesti gungsloch (7) auszubilden, das sich durch den Bestückungs körper (4) in dessen Dickenausdehnung erstreckt.

4. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schneidspitze (5) zwischen den Eingriffsabschnitten (10) durch die elastische Kräfte der elastischen Verfor mungsabschnitte (8) gehalten wird.

5. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elastischen Verformungsabschnitte (8), wenn der Be stückungskörper (4) auf dem Werkzeugkörper (1) befestigt ist, elastisch verformt werden durch äußere Kräfte, die auf den Bestückungskörper (4) aufgebracht werden, um es zu er möglichen, daß die Schneidspitze (5) zwischen den Ein griffsabschnitten (10) gehalten wird.

6. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Eingriffsabschnitte (10) und die Schneidspitze (5) mit einander verlötet sind.

7. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest ein Abschnitt der Schneidspitze (5) Einbuchtungen (11) aufweist, die an die Kontur der Eingriffsabschnitte (10) angeglichen sind.

8. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Winkel α am anderen Eck des Bestückungskörpers (4) um 0°15′ bis 0°60′ größer ausgebildet ist, als ein von den An lageflächen (17) ausgebildeter Winkel β.

9. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Breite t des Schlitzes (6) ein Ausmaß von 0,5 mm bis 1,0 mm annimmt.

10. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die sich vom Befestigungsloch (7) zum Endabschnitt erstrec kende Länge L des Schlitzes (6) zwischen zwei- und sechsmal größer ist, als die Breite t.

11. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Young′sche Modul des Bestückungskörpers (4) zwischen 0,3 und 0,7 mal dem Young′schen Modul der Schneidspitze (5) ist.

12. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Eingriffsabschnitte (10) Vorsprünge mit zylinderförmi gen äußeren Umfangsflächen aufweisen und wobei die Schneid spitze (5) Einbuchtungen (11) mit zylindrischen Flächen zur Aufnahme der Eingriffsabschnitte (10) aufweist, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Radius R2 der zylindrischen Flächen der Eingriffsabschnitte (10) zwischen 0,6 und 0,9 mal dem Radius R1 der zylindrischen Flächen der Einbuchtungen (11) ist.

13. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die elastischen Verformungsabschnitte (8) und die Schneid spitze (5) derart mit Preßpassung zusammengeführt sind, daß das Übermaß ein Maximum von 10 Mikrometer aufweist.

14. Schneidwerkzeug (1), mit einem Schneideinsatz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der am vorderen Ende eines Werkzeugkörpers befestigt ist, wobei der Werkzeugkörper mit Anlageflächen (17) versehen ist, die die Seitenflächen des Bestückungskörpers (4) berühren, so daß die elastischen Verformungsabschnitte (8) aufeinander zu bewegbar und ela stisch verformbar sind, und einer Klemmeinrichtung zum Zu sammenpressen des Bestückungskörpers (4), so daß diese ge gen die Anlageflächen (17) gedrückt werden.

15. Schneidwerkzeug (1), insbesondere nach Anspruch 14, mit einem Schneideinsatz (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der am vorderen Ende des Werkzeugkörpers befestigt ist, wo bei eine erste und zweite Anlagefläche (17) vorgesehen sind, die jeweils mit einer der beiden Seitenflächen in Be rührung steht und die sich an einem anderen Eck auf einer durch den Schlitz (6) ausgebildeten Diagonale kreuzen, und wobei die Klemmeinrichtung den Bestückungskörper (4) in derjenigen Richtung zu den Anlageflächen (17) hin bewegt, in der die beiden Seitenflächen aufeinander zu laufen.

16. Schneidwerkzeug (1), insbesondere nach Anspruch 14 oder 15, mit einem Schneideinsatz (2), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, und einer Klemmeinrichtung, um den Schneideinsatz (2) gegen die Anlageflächen (17) zu drücken, wobei die Klemmeinrichtung durch eine auf dem Werkzeugkör per drehbar gelagerte Welle (20) und einen Klemmansatz (21) ausgebildet ist, der außerhalb des Drehzentrums auf dem vorderen Ende der Welle (20) angeordnet und in das Befesti gungsloch (7) im Bestückungskörper (4) eingefügt ist.

17. Schneidwerkzeug nach Anspruch 16, wobei die Welle (20) der Klemmeinrichtung über einen Übertragungsmechanismus mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, wobei diese dreh bar am Werkzeugkörper in Parallelrichtung zur Welle (20) der Klemmeinrichtung befestigt ist und eine Antriebswelle (23) mit einem Montageabschnitt aufweist, dessen eines Ende mit einem Werkzeug verbindbar ist; und wobei der Übertra gungsmechanismus eine Mehrzahl von Zahnrädern aufweist, die miteinander im Eingriff stehen und zwischen der Welle (20) der Klemmeinrichtung und der Antriebswelle (23) vorgesehen sind.