DE19511828C2 - Rotierendes Zerspanungswerkzeug - Google Patents
Rotierendes ZerspanungswerkzeugInfo
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- DE19511828C2 DE19511828C2 DE1995111828 DE19511828A DE19511828C2 DE 19511828 C2 DE19511828 C2 DE 19511828C2 DE 1995111828 DE1995111828 DE 1995111828 DE 19511828 A DE19511828 A DE 19511828A DE 19511828 C2 DE19511828 C2 DE 19511828C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein rotierendes Zerspanungswerkzeug
gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1.
Zur Steigerung der Produktivität, Flexibilität, Fertigungs
qualität und Wirtschaftlichkeit moderner Produktionsein
richtungen hat im wesentlichen der Einsatz numerisch ge
steuerter Werkzeugmaschinen beigetragen. Durch die vielfäl
tigen Möglichkeiten der Steuerungstechnik und Informations
verarbeitung sind Maschinenkonzepte entstanden, die für den
Einsatz in automatischen Fertigungssystemen geeignet sind.
Derartige Fertigungssysteme enthalten in der Regel Werk
zeug- und Werkstückspeicher, automatische Wechseleinrich
tungen und integrierte Meßstationen, so daß die vom Maschi
nenführer durchzuführenden manuellen Tätigkeiten auf ein
Minimum reduziert sind. Sensoren zur Überwachung von Ma
schinenfunktionen und Prozeßzuständen, wie Werkzeugver
schleiß und Werkzeugbruch sichern den automatischen Ferti
gungsablauf. Um die volle Leistungsfähigkeit derartiger
Werkzeugmaschinen ausnutzen zu können, müssen parallel zur
Werkzeugmaschinenentwicklung auch entsprechende Werkzeuge
zur Verfügung gestellt werden, die eine Verlängerung der
Standzeit und eine Erhöhung der Schnittgeschwindigkeiten
erlauben, so daß die Fertigungszeiten auf ein Minimum redu
zierbar sind. Bei modernen Bearbeitungsverfahren muß aber
nicht zwangsweise die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit
im Vordergrund stehen, sondern es kann bei bestimmten An
wendungsfällen, wie beispielsweise bei der Bearbeitung von
Leichtmetallen angestrebt werden, auf Kühl- und Schmiermit
tel zu verzichten oder zumindest deren Einsatz zu reduzie
ren und dafür eine reduzierte Schnittgeschwindigkeit Inkauf
zu nehmen.
Bei Werkzeugen mit geometrisch bestimmten Schneiden, wie
beispielsweise Bohrer, Fräser, Reibahlen, Gewindebohrer,
Senker etc. werden bevorzugterweise hochlegierte Werkzeug
stähle, Hartmetalle, d. h. Sinterwerkstoffe aus metallischen
Hartstoffen, wie beispielsweise Cermet, Schneidkeramik,
monokristallinem Diamant, polykristallinem Diamant, poly
kristallinem Bornitrid etc. als Schneidstoffe verwendet.
Des weiteren sind Werkzeuge bekannt, bei denen die Ver
schleißfestigkeit der Werkzeuge noch durch Beschichten mit
Hartstoffschichten, wie beispielsweise Titannitrid, Titan
carbid und Aluminiumoxid erhöht wird.
Die ständige Weiterentwicklung der Werkzeugmaschinen und
der Einsatz neuartiger Verfahren, wie beispielsweise der
Trockenbearbeitung, bei der die Werkstücke ohne den Einsatz
von Kühl-/Schmiermitteln bearbeitet werden oder der Bear
beitung mit reduzierten Kühlmittelmengen und das Streben
nach immer kürzeren Fertigungszeiten stellen an die Werk
zeuge Anforderungen hinsichtlich der Standzeiten und maxi
mal erreichbaren Schnittgeschwindigkeiten, denen herkömmli
che Werkzeuge nicht in vollem Umfang genügen können.
Die DE 37 30 377 A1 und die DE 37 30 378 A1
betreffen ein Bohrwerkzeug, bei dem in der Arbeitsschneide
Spanbrechernuten ausgebildet sind. Diese Spanbrechernuten
können sich entlang der Freifläche oder entlang der Spannut
erstrecken. Durch diese bekannten Spanbrechernuten wird die
Arbeitsschneide in eine Vielzahl von Arbeitsschneiden-Ele
mente unterteilt, die beabstandet zueinander sind. Durch
diese Vielzahl von Arbeitsschneiden-Elementen wird die
Breite des Spanes reduziert, so daß mehrere schmale, paral
lel nebeneinander liegende Späne erhalten werden, wobei je
der Teilspan durch ein Arbeitsschneiden-Element ausgebildet
wird. Die Spanbrechernuten selbst nehmen am eigentlichen
Schneidvorgang nicht teil.
Zur Standzeitverlängerung trägt ebenfalls die Beschichtung der Werkzeugoberfläche bei.
Eine entsprechende Beschichtung ist in der Druckschrift DE 195 11 829 A1 zu entnehmen,
in der das Werkzeug mit einer Schicht versehen wird, deren Härte geringer ist als die des
Schneidenwerkstoffes.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein
Schneidwerkzeug zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine
verbesserte Standzeit bei höherer Schnittgeschwindikgeit
oder reduzierten Kühl-/Schmiermittelmengen zuläßt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst.
Durch die Maßnahme, in der Spannut und in der Freifläche eine oder eine Vielzahl
von Rillen bzw. rillenförmigen Ausnehmungen auszubilden, entsteht eine wellenförmige Hauptschneide, die dem Spanbruch begünstigt, so
daß ein Entstehen langer Fließspäne verhindert wird, die
den Arbeitsablauf, z. B. bei automatischen Werkzeugmaschinen
stören und die Späneentsorgung erschweren. Bei den entste
henden kurzen Bröckelspänen ist eine hohe Oberflächengüte
bei leichter Entsorgbarkeit der Späne gewährleistet. Des
weiteren erleichtert die Rille wellenförmige Hauptschneide bei der Naßbearbeitung die
Zuführung von Kühl- und Schmiermitteln zum Schneidbereich
des Werkzeugs, so daß dessen Standfestigkeit erhöht wird
und die Späneabfuhr weiter erleichtert ist.
Die Zerspanungsleistungen und Standzeiten eines derartigen
Werkzeugs sind denjenigen herkömmlicher Werkzeuge überle
gen, auch wenn die Werkstücke trocken oder mit verminderter
Kühlmittelzufuhr bearbeitet werden.
Im Fall, daß die Schneide an der Stirnseite des Schneid
teils, wie beispielsweise bei Bohrern, Stirnfräsern, Sen
kern etc. ausgebildet ist, werden die Ausnehmungen vorteil
hafterweise als Kreis- oder Spiralabschnitte auf der Frei
fläche ausgebildet, die etwa konzentrisch zur Schneidwerk
zeugachse angeordnet sind.
Die Spanbildung und die Kühl- und Schmiermittelzufuhr las
sen sich weiter verbessern, indem jeder Rille eine Ausneh
mung zugeordnet ist, so daß die Ausnehmung praktisch in
Verlängerung einer Rille verläuft.
Bei besonderen Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein,
die Rillen oder Ausnehmungen nur über einen Teilbereich der
Spannut bzw. der Freifläche auszubilden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die
Breite und die Tiefe der Rillen und/oder der Ausnehmungen
zwischen 0.2-2 mm beträgt.
Die Standzeit des Schneidwerkzeugs läßt sich noch weiter
verlängern, indem das Werkstück mit einer Schicht versehen
wird, die eine geringere Härte als der Schneidenwerkstoff
aufweist.
Durch das Aufbringen der Gleitschicht wird das
Gleiten des Spans beim Zerspanungsvorgang verbessert, so
daß die Bildung einer Aufbauschicht verhindert oder zumin
dest verringert und die Standzeit des Werkzeugs erhöht wer
den. Es sind bereits einige Beschichtungsverfahren zum Auf
bringen von Verschleißschichten auf Schneidwerkzeugen be
kannt, so daß auf eine diesbezügliche Beschreibung verzich
tet wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die weiche Gleitschicht
auf einer verschleißfesten Grundschicht aufgebracht wird,
die ihrerseits auf dem Grundkörper des Schneidwerkzeugs
aufgetragen wurde, so daß dieses mit zwei Schichten verse
hen ist.
Um einen optimalen Zerspanungsvorgang zu gewährleisten,
wird die weiche Gleitschicht nicht im Bereich der Schneide
ausgebildet.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Grundkörper des
Schneidwerkzeugs aus HSS, Hartmetall, Cermet oder Keramik
hergestellt ist, die verschleißfeste Schicht aus TiN,
TiAlN, TiCN, Diamant oder ähnlichem besteht und die Gleit
schicht Sulfide, Selenide, Telluride, wie z. B. MoS2, NbS2,
TaS2, WS2, MoSe2, NbSe2, TaSe2, WSe2, MoTe2, NbTe2, WTe2
oder Mischverbindungen davon enthält.
Je nach Anwendungsfall wird es bevorzugt, die Grundschicht
in einer Dicke von 1-10 µ und die Gleitschicht in einer
Dicke von 0,01-5 µ aufzubringen, während die Härte der
Grundschicht zwischen 2000-10000 HV betragen sollte und die
Schmierschicht eine Mohs-Härte von 1-2 haben sollte.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Ge
genstand der sonstigen Unteransprüche.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im
folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung des Schneidteils eines Spiralboh
rers;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Spitze eines
Bohrwerkzeugs;
Fig. 3 eine dreidimensionale Schnittdarstellung eines er
findungsgemäßen Schneidwerkzeuges;
Fig. 4 eine Prinzipskizze zur Erläuterung der Spanbildung
bei einem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug;
Fig. 5 ein Diagramm, in dem ein herkömmliches Schneidwerk
zeug einem erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug gegen
übergestellt ist und
Fig. 6 ein Diagramm, in dem ein herkömmliches Schneidwerk
zeug einem mit einer Gleitschicht versehenen
Schneidwerkzeug gegenübergestellt ist.
In Fig. 1 ist das Schneidteil 2 eines Spiralbohrers 1 dar
gestellt. Dieser hat zwei spiralförmige Spannuten 4, 5, die
sich entlang des Schneidteils 2 bis zur Bohrerspitze 6 er
strecken. Jede Hauptschneide 8, 9 ist an einem Schneidkeil
ausgebildet, der einerseits durch eine Freifläche 10 und
andererseits durch eine Spanfläche 12 der Spannut 5 gebil
det ist.
Des weiteren sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel in der
Freifläche 10 rillenförmige Ausnehmungen 14 ausgebildet,
die sich konzentrisch von der Hauptschneide 8 (9) hin zur
Hinterkante 16 der Freifläche erstrecken.
In jeder Spannut 4, 5 ist eine Vielzahl von nebeneinander
liegenden Rillen 18 ausgebildet, deren Achse etwa parallel
zur Achse der Spannut 5 (4) angeordnet ist, d. h. die Rillen
18 erstrecken sich ebenfalls spiralförmig um die Achse 20
des Bohrers 1. Hinsichtlich weiterer Einzelheiten zur Aus
bildung der Rillen 18 und der Ausnehmungen 14 sei auf die
Fig. 2 und 5 verwiesen.
Wie weiterhin in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien ange
deutet ist, ist der Bohrer 1 und insbesondere das Schneid
teil 2 mit einer Gleitschicht 20 beschichtet, die aller
dings nicht im Bereich der Hauptschneiden 8, 9 ausgebildet
ist. Die Gleitschicht 20 enthält vorzugsweise Sulfide, Se
lenide, Telluride, wie z. B. MoS2, NbS2, TaS2, WS2, MoSe2,
NbSe2, TaSe2, WSe2, MoTe2, NbTe2, WTe2 oder Mischverbindun
gen davon. Beim Auftragen dieser Gleitschicht 20 wurden die
strichpunktiert angedeuteten Bereiche der Spitze 6 durch
ein geeignetes Material abgedeckt, so daß die Hauptschnei
den 8, 9 durch härteres Material gebildet sind. Hinsicht
lich weiterer Details zu der Gleitschicht 20 sei auf die
folgenden Fig. 3 und 6 verwiesen.
Fig. 2 zeigt eine schematisierte Draufsicht auf die Spitze
6 des Bohrers 1, wobei lediglich die Flächen der Bohrer
spitze 6 dargestellt sind, während die außerhalb der Zei
chenebene umlaufenden Nebenschneiden des Bohrers weggelas
sen wurden.
Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, begrenzen die
beiden Spannuten 4, 5 ebenso die beiden Freiflächen 10,
wie sie in der Darstellung nach Fig. 2 einerseits durch die
Hauptschneiden 8 bzw. 9 und andererseits durch die Hinter
kanten 16 begrenzt werden. Die radial außenliegende Begren
zung der Freiflächen 10 erfolgt durch die Nebenschneiden 22
und die Nebenfreiflächen 24. Die beiden Hauptschneiden 8, 9
sind durch die Querschneide 26 miteinander verbunden, die
durch die Achse 27 des Bohrers 1 verläuft. Auf jeder Frei
fläche 10 sind, wie bereits vorstehend erwähnt, die Ausneh
mungen 14 eingearbeitet, die beim gezeigten Ausführungsbei
spiel als Kreis- oder Spiralabschnitte ausgebildet sind,
die konzentrisch zur Achse 27 des Bohrers 1 ausgebildet
sind. Die in Fig. 2 dargestellten Kreislinien stellen je
weils den Boden einer Ausnehmung 14 dar. Gemäß Fig. 2 sind
des weiteren in den Spanflächen der Spannuten 4, 5
(senkrecht zur Zeichenebene) die Rillen 18 ausgebildet, die
sich etwa senkrecht zur Zeichenebene entlang den Spannuten
4, 5 erstrecken. Sowohl die Rillen 18 als auch die Ausneh
mungen 14 haben einen etwa wellenförmigen oder U-förmigen
Querschnitt, so daß die Hauptschneiden 8, 9 wellenförmig
ausgebildet werden. Die Tiefe und Breite der Rillen 18
und/oder der Ausnehmungen 14 beträgt je nach Einsatzfall
etwa zwischen 0.2-2 mm.
Die eingangs erwähnte Gleitschicht 20 ist im Bereich der
Hauptschneiden 8, 9 nicht ausgebildet, so daß lediglich die
Bereiche zwischen der strichpunktierten Linie in Fig. 2 und
den Hinterkanten 16 der Freiflächen 10 mit der Gleitschicht
20 bedeckt sind.
Bei besonderen Anwendungsfällen kann es jedoch auch vor
teilhaft sein, die Gleitschicht 20 auf die Schneiden 8, 9
zu erstrecken.
Durch die wellenförmige Ausbildung der Spanflächen 12 der
Spannuten 4, 5 und der Freiflächen 10 wird das Zuführen von
Kühl-/Schmiermittel - falls diese verwendet werden - hin zu
den Hauptschneiden 8, 9 erheblich verbessert, so daß der
Verschleiß des Bohrers 1 erheblich verringert werden kann
oder aber eine Reduktion der Kühlmittelmenge erfolgen kann.
Des weiteren führt die wellenförmige Struktur der Spannut
zu einem früheren Spanbruch, so daß sich - wie bereits ein
gangs erwähnt - vergleichsweise kurze Bröckelspäne ausbil
den, die eine hohe Oberflächengüte bei einer guten Abführ
barkeit gewährleisten.
Die Überlegenheit dieses sogenannten "Rillenanschliffs" ge
genüber den herkömmlichen Anschliffen ist in Fig. 5 ver
deutlicht. Darin ist ein Standwegvergleich zweier Spiral
bohrer dargestellt, von denen der eine mit einem Normalan
schliff, d. h. mit einer ebenen Freifläche und einer ebenen
Spanfläche oder Spannut versehen war, während das Ver
gleichswerkzeug mit dem erfindungsgemäßen Rillenanschliff
an den Spannuten 4, 5 und den Freiflächen 14 versehen war.
Mit beiden Bohrern wurde ein Werkstück aus 42CrMo4V bear
beitet, wobei beide Bohrer nicht mit der vorgenannten
Gleitschicht 20 versehen waren. Beide Spiralbohrer hatten -
abgesehen vom Rillenanschliff - identische geometrische Ab
messungen und wurden mit der gleichen Schnittgeschwindig
keit vc, dem gleichen Vorschub f und der gleichen Schnitt
tiefe ap betrieben.
Wie aus der Fig. 5 entnehmbar ist, läßt sich allein durch
Vorsehen des Rillenanschliffs gegenüber herkömmlichen Werk
zeugen der Standweg ganz erheblich verbessern, so daß die
Standzeiten und maximal erzielbaren Schnittgeschwindigkei
ten der erfindungsgemäßen Werkzeuge insbesondere bei der
Trockenbearbeitung oder bei der Bearbeitung mit reduzierter
Kühl-/Schmiermittelmenge denjenigen herkömmlicher Werkzeuge
überlegen sind.
In Fig. 3 ist eine dreidimensionale Darstellung eines Bohr
werkzeuges dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber,
die Rillen 18 in den Spannuten 4, 5 im Bereich der Haupt
schneiden 8, 9 gestrichelt angedeutet sind. Die Ausnehmun
gen 14 in den Freiflächen 10 sind lediglich strichpunktiert
angedeutet, da anhand der Fig. 3 die erfindungsgemäße Be
schichtung des Bohrers 1 verdeutlicht werden soll.
Dessen Grundkörper kann beispielsweise aus herkömmlichem
HSS-Stahl hergestellt werden, wobei entweder der gesamte
Bohrer oder, wie in Fig. 3 angedeutet, lediglich das
Schneidteil 2 mit einer harten Grundschicht 26 versehen
werden. Diese Grundschicht 26 kann beispielsweise aus einem
harten keramischen Material, wie TiN, TiAlN, TiCN oder aus
Diamant etc. bestehen.
Die Grundschicht 26 erstreckt sich bis hin zu den Haupt
schneiden 8, 9, wobei in Fig. 3 die die Grundschicht 26 an
deutende Schraffur im Bereich der Hauptschneiden 8, 9 nicht
vorgenommen wurde.
Auf der Grundschicht 26 ist die bereits erwähnte Gleit
schicht 20 ausgebildet, die in Fig. 3 durch eine graue
Schattierung angedeutet ist. Diese Gleitschicht 20 ist vor
zugsweise auf Sulfid-, Selenid- oder Tellurid-Basis herge
stellt und weist somit gewisse Schmiereigenschaften auf,
die im folgenden noch näher erläutert werden. Die Gleit
schicht 20 erstreckt sich nicht über das gesamte Schneid
teil 2 sondern endet in einem Abstand vor den Hauptschnei
den 8, 9, so daß diese durch die harte, verschleißfeste
Grundschicht 26 gebildet sind. D. h., der eigentliche
Schneidbereich des Bohrers 1 ist mit der harten Grund
schicht 26 bedeckt, die beispielsweise eine Vickershärte
von etwa 2000-10000 HV aufweisen kann, während die sonsti
gen Flächen des Schneidteils 2, die nicht unmittelbar zum
Zerspanungsvorgang beitragen, mit der vergleichsweise wei
chen Gleitschicht 20 bedeckt sind, die beispielsweise eine
Mohs-Härte von 1-2 aufweisen kann.
In besonderen Fällen kann die Gleitschicht 20 auch direkt
auf dem Grundkörper aufgebracht werden, so daß dieser
selbst die Grundschicht bildet.
Zur Verdeutlichung des Effekts dieser Gleitschicht 20 ist
in Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer Schneide 28 eines
Schneidwerkzeuges beim Zerspanungsvorgang dargestellt.
Durch die Vorschubbewegung in Pfeilrichtung wird von einem
Werkstück 30 ein Span 32 abgetrennt, wobei die Schneide 28
in dem Bereich, in dem die eigentliche Zerspanung des Werk
stücks 30 erfolgt, durch die harte, verschleißfeste Grund
schicht 26 gebildet ist. Der Span wird entlang der Spanflä
che 12 abgeführt und bewegt sich somit auf der gestrichelt
angedeuteten Gleitschicht 20, die aufgrund ihrer Gleitwir
kung (MoS2...) das Rutschen des Spanes entlang der Spanflä
che 12 unterstützt. Dadurch wird das Abführen des Spanes
aus dem eigentlichen Zerspanungsbereich unterstützt, so daß
einerseits der Span und somit auch Wärmeenergie schnell vom
Werkstück abführbar ist, andererseits wird der Spanflächen
verschleiß durch den besonderen Aufbau, d. h. harte Grund
schicht 26 im Schneidenbereich und weiche Gleitschicht 20
im Abführbereich der Spannuten 4, 5, minimiert, und der
Bildung einer Aufbauschneide vorgebeugt.
Des weiteren wird durch die Ausbildung der Gleitschicht 20
an der Freifläche 10 des Werkzeugs, dessen Reibung mit der
bearbeiteten Fläche 34 des Werkstücks 30 minimiert, so daß
auch der Freiflächenverschleiß im Bereich der Schneiden auf
ein Minimum reduzierbar ist. Somit läßt sich durch das Vor
sehen der Gleitschicht 20 der Verschleiß des Werkzeuges ge
genüber herkömmlichen Werkzeugen ohne Gleitschicht 20 ganz
wesentlich verringern.
Derartige Werkzeuge sind somit ganz besonders vorteilhaft
bei der Trockenbearbeitung oder bei der Bearbeitung mit re
duzierter Kühlmittelmenge von Leichtmetallen (Aluminium/Ma
gnesium-Legierungen) anwendbar, die in der Automobil- und
Flugzeugindustrie zunehmende Bedeutung erlangt. Durch den
Verzicht auf oder die Reduzierung von Kühl- und Schmiermit
tel lassen sich einerseits erhebliche Investitionskosten
einsparen, andererseits stellt die Wiederaufbereitung oder
Entsorgung derartiger Kühl-/Schmiermittel ein Problem dar,
das angesichts strenger Auflagen des Gesetzgebers ebenfalls
einen zunehmend wichtiger werdenden Kostenfaktor darstellt.
Die Überlegenheit beschichteter Werkzeuge gegenüber unbe
schichteten Werkzeugen läßt sich anhand der in Fig. 6 dar
gestellten Vergleichsversuche verdeutlichen. Diese Versuche
wurden mit einem TiAlN-beschichteten Spiralbohrer durchge
führt, wobei die Versuche mit identischen Zerspanungspara
metern (Schnittgeschwindigkeit, Vorschub, Schnittiefe)
durchgeführt wurden. Die in Fig. 6 links dargestellte Ver
suchsreihe wurde an einem Werkstück aus AlSi9 durchgeführt,
wobei mit demjenigen Werkzeug, das mit einer harten Grund
schicht und einer weichen Gleitschicht versehen war (H + W)
nahezu eine Verdreifachung des Standwegs erzielbar war.
Das gleiche Ergebnis wurde auch bei einer Al-Legierung mit
höherem Siliziumanteil (AlSi18) erzielt, wobei zwar auf
grund der schlechteren Zerspanbarkeit dieses Materials ins
gesamt niedrige Werte erzielt wurden, das beschichtete
Werkzeug jedoch bei ansonsten gleichen Versuchsbedingungen
einen erheblich längeren Standweg aufwies.
Das heißt, durch das Vorsehen der weichen Gleitschicht auf
einer harten Grundschicht oder einem harten Grundkörper ei
nes Werkzeuges lassen sich die Standzeit und damit auch die
maximal möglichen Schnittgeschwindigkeiten gegenüber her
kömmlichen Werkzeugen wesentlich verbessern. Optimale Er
gebnisse lassen sich erzielen, wenn das Werkzeug, wie in
den Fig. 1 und 3 dargestellt, sowohl mit einem Rillenan
schliff als auch mit einer weichen Gleitschicht versehen
wird, wobei es in Einzelfällen vorteilhaft sein kann, nur
eine der beschriebenen Verbesserungen (Rillenanschliff oder
Gleitschicht) allein vorzusehen.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Anwen
dung bei Bohrwerkzeugen beschränkt, sondern der erfindungs
gemäße Rillenanschliff und/oder die erfindungsgemäße Gleit
schicht lassen sich auch bei anderen Schneidwerkzeugen,
vorzugsweise mit geometrisch bestimmter Schneidfläche an
wenden.
Claims (15)
1. Rotierendes Zerspanungswerkzeug, insbesondere Bohrer,
Fräser, mit einem Schaft und einem Schneidteil (2), an
dem zumindest eine durch eine Spannut an der Stirnseite
gebildete Schneide (8, 9; 28) vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch
eine wellenförmige Hauptschneide, die durch eine Viel
zahl von Rillen (18) in der Spannut (4, 5) und eine
Vielzahl von rillenförmigen Ausnehmungen (14) auf der
Freifläche hinter der Schneide (10) gebildet ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausnehmungen (14) etwa konzentrisch zur Schneid
werkzeugachse (27) angeordnet sind.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Ausnehmungen (14) kreis- oder spiralförmig
verlaufen.
4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (18)
und/oder Ausnehmungen (14) einen etwa wellenförmigen
Querschnitt haben.
5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer Rille
(18) eine Ausnehmung (14) zugeordnet ist, die in Ver
längerung der Rille (18) verläuft.
6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rillen (18)
und Ausnehmungen (14) über einen Teilbereich der Span
nut (4, 5) bzw. der Freifläche (10) erstrecken.
7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite und Tiefe
der Rillen (18) und/oder der Ausnehmungen (14) 0.2-2 mm
beträgt.
8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidteil (2)
mit einer Gleitschicht (20) geringerer Härte als eine
Grundschicht (26) des Schneidteils beschichtet ist.
9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Grundschicht (26) durch ein verschleißfe
stes Material gebildet ist, mit dem ein Grundkörper des
Schneidteils (2) beschichtet ist.
10. Werkzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Grundkörper des Schneidteils (2) aus
HSS, Hartmetall, Cermet oder Keramik hergestellt ist.
11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (20) nicht
im Bereich der Schneide (8, 9) ausgebildet ist.
12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß die Grundschicht (26) aus ei
nem keramischen Material wie TiN, TiAlN, TiCN, Diamant
oder ähnlichem besteht.
13. Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (20) Sulfi
de, Selenide, Telluride, wie z. B. MoS2, NbS2, TaS2,
WS2, MoSe2, NbSe2, TaSe2, WSe2, MoTe2, NbTe2, WTe2 oder
Mischverbindungen davon enthält.
14. Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die Dicke der Grundschicht
(26) 1-10 µ und/oder die Dicke der Gleitschicht (20)
zwischen 0.01-5 µ ist.
15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die Härte der Grundschicht
(26) 2000-10000 HV beträgt und/oder die Gleitschicht
(20) eine Mohs-Härte von 1-2 hat.
Priority Applications (18)
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