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Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug, umfassend einen Halter mit einer Aufnahme und einen Schneideinsatz. Die Erfindung betrifft weiter einen Schneideinsatz und einen Werkzeughalter für ein Schneidwerkzeug.
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Schneidwerkzeuge umfassend einen Halter mit einer Aufnahme und einen lösbar in der Aufnahme befestigbaren Schneideinsatz sind bekannt. Der Schneideinsatz, oder kurz Einsatz, ist in der Aufnahme beispielsweise unter Verwendung einer Spannschraube und/oder einer Spannbacke befestigt. Zur präzisen Positionierung des Einsatzes in der Aufnahme ist es bekannt, die Aufnahme mit einer Basisauflagefläche und zwei seitlichen Auflageflächen zu versehen, wobei, wenn der Einsatz in die Aufnahme platziert ist, zwei Seitenflächen des Einsatzes an zugehörigen seitlichen Auflageflächen der Aufnahme anliegen.
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Schneideinsätze sind mit mindestens einer Schneidecke versehen. In bevorzugten Ausführungsformen weisen die Schneideinsätze eine polygonale Grundform auf und sind mit einer Mehrzahl von Schneidecken versehen, die selektiv zur Anwendung kommen. Es ist beispielsweise bekannt, dreieckige Einsätze mit einer Oberseite und einer Unterseite, drei Seitenflächen, die im Wesentlichen senkrecht dazu ausgebildet sind, und drei Schneidecken, die abwechselnd mit Seitenflächen angeordnet sind, vorzusehen.
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Zum Beispiel offenbart
EP 0 178 273 A2 einen Gewindeschneideinsatz mit einer dreieckigen Grundform, der eine Oberseite und eine Unterseite, die im Wesentlichen parallel dazu ausgebildet ist, umfasst. Die Oberseite und die Unterseite sind senkrecht durch Seitenflächen verbunden. Der Schneideinsatz ist mit drei identischen Schneidecken versehen, die jeweils mit einer in einem Übergangsbereich zur Oberseite ausgebildeten Schneidkante ausgebildet sind. Die Schneidecken sollen an einem Werkstück ansetzen und ein Gewinde darin einschneiden. Der Schneideinsatz ist lösbar in einem Schneidwerkzeug mit einer Aufnahme mit einer Basisauflagefläche und zwei seitlichen Auflageflächen befestigbar, wobei bei Platzierung in der Aufnahme zwei Seitenflächen des Einsatzes an zugehörigen seitlichen Auflageflächen der Aufnahme anliegen.
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US 5,032,050 offenbart einen hochkant gestellten Schneideinsatz für Nutenschneidvorgänge, der eine dreieckige Grundform mit einer Oberseite und einer Unterseite und drei Seitenflächen, die im Wesentlichen senkrecht dazu ausgebildet sind, aufweist. An den Vorderkanten jeder Seitenfläche sind eine erste Schneidkante, eine zweite Schneidkante und eine dritte Schneidkante ausgebildet. Der Einsatz ist lösbar in einer Aufnahme eines Werkzeughalters befestigbar. Die Aufnahme weist eine Basisauflagefläche auf – aufgrund ihrer Orientierung bei der Anwendung als Seitenwand bezeichnet – und zwei seitliche Auflageflächen, die als obere Wand bzw. rückseitige Wand bezeichnet werden, aufgrund ihrer Orientierung bei der Anwendung. Bei Platzierung in der Aufnahme, liegen zwei Seitenflächen des Einsatzes an der oberen Wand und der rückseitigen Wand an, um eine gegenüber der rückseitigen Wand vorgesehene Schneidkante zu präsentieren.
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Gewindedrehen und/oder Nutenschneiden erfordern beide eine hohe Genauigkeit beim Positionieren des Einsatzes am Werkzeughalter und eine hohe Steifigkeit des Schneidwerkzeugs, um ein Gewinde oder eine Nut in hoher Qualität herzustellen und eine Taktzeit zu reduzieren.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Schneidwerkzeug, einen Schneideinsatz und einen Werkzeughalter, insbesondere für Nutenschneid- und/oder Gewindeschneidvorgänge, zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Genauigkeit beim Positionieren und eine hohe Steifigkeit des Schneidwerkzeugs ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schneidwerkzeug, einen Schneideinsatz und einen Werkzeughalter mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 7 und 12.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Schneidwerkzeug, umfassend einen Werkzeughalter mit einer Aufnahme und einen Schneideinsatz in Form eines Vielecks (Polygons) mit mindestens drei Seitenflächen zur Verfügung gestellt, wobei die Aufnahme eine Basisauflagefläche und mindestens zwei seitliche Auflageflächen aufweist, wobei der Schneideinsatz mit zwei Seitenflächen des Einsatzes an den beiden seitlichen Auflageflächen der Aufnahme anliegend lösbar in der Aufnahme befestigbar ist, und wobei mindestens eine der Seitenflächen und mindestens eine der seitlichen Auflageflächen mit einer Kerbe und einem komplementären Rippenelement versehen sind, die sich in axialer Richtung des Einsatzes erstrecken und in Wechselwirkung stehen, um einen Anschlag für den Schneideinsatz in der Aufnahme zu bilden.
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Im Zusammenhang der Erfindung ist die axiale Richtung des Einsatzes als die Richtung senkrecht zu einer Ober- und/oder Unterseite des Einsatzes definiert.
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Der Schneideinsatz umfasst mindestens eine Schneidecke, die zwischen zwei der Seitenflächen vorgesehen ist, und präsentiert wird, wenn der Einsatz in die Aufnahme befestigt ist. Bevorzugt ist die Anzahl an Schneidecken auf die Anzahl an Seitenflächen abgestimmt, wobei jede Schneidecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Seitenflächen angeordnet ist. Die Schneidecken sind mit Schneidkanten versehen. In einer Ausführungsform sind die Schneidkanten unterschiedlicher Schneidecken identisch gestaltet und geschliffen. In anderen Ausführungsformen weisen die Schneidkanten verschiedene Geometrien und/oder Schliffe auf, um unterschiedliche Schneideigenschaften bereitzustellen.
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Die beiden seitlichen Auflageflächen und der mindestens eine zusätzliche Anschlag, der durch die Kombination von Kerbe/Rippenelement gebildet ist, ergeben eine Positionsgenauigkeit und -reproduzierbarkeit. Außerdem sind in bevorzugten Ausführungsformen mindestens eine zentrale Spannschraube und/oder mindestens eine Spannbacke vorgesehen, um den Schneideinsatz in der Aufnahme zu befestigen. Bevorzugt ist eine der mindestens zwei seitlichen Auflageflächen an einer Vorderseite des Halters vorgesehen, wobei die Länge der seitlichen Auflagefläche so gewählt ist, dass in der Anwendung das Präsentieren einer an die seitliche Auflagefläche anschließenden Schneidecke möglich ist.
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Wenn Einsätze gemäß Stand der Technik in zugehörigen Aufnahmen positioniert werden, wobei zwei Seitenflächen des Einsatzes an den beiden seitlichen Auflageflächen der Aufnahme anliegen, bildet ein Kontakt der Seitenflächen und der seitlichen Auflageflächen Endanschläge gegen eine Bewegung des Einsatzes an der Aufnahme, insbesondere gegen eine Drehbewegung um eine Mittelachse, wenn eine mittige Spannschraube verwendet wird. Die Orientierung der Seitenflächen und der seitlichen Auflageflächen und folglich der durch diese gebildeten Endanschläge in Bezug auf eine bei der Anwendung auf den Einsatz wirkende Kraft wird jedoch durch die Geometrie des Schneideinsatzes bestimmt, insbesondere die Neigung einer Schneidecke in Bezug auf eine Halbierende einer gegenüberliegenden Seitenfläche. Erfindungsgemäß werden mindestens ein Rippenelement und eine zugehörige Kerbe vorgesehen, wodurch zusätzliche Kontaktflächen und damit mindestens ein zusätzlicher Anschlag des Schneideinsatzes in der Aufnahme vorgesehen werden.
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In einer Ausführungsform ist der Schneideinsatz in der Aufnahme platziert, wobei eine Unterseite an der Basisauflagefläche anliegt. In anderen Ausführungsformen ist zwischen dem Schneideinsatz und der Basisauflagefläche der Aufnahme ein Gegenhalter vorgesehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind alle Seitenflächen des Schneideinsatzes jeweils mit mindestens einer Kerbe versehen, und eine der seitlichen Auflageflächen ist mit einem komplementären Rippenelement versehen, das mit einer der Kerben in Wechselwirkung steht, um einen Anschlag des Schneideinsatzes in der Aufnahme zu bilden. Es ist im Stand der Technik bekannt, Wendeschneideinsätze mit einer Mehrzahl von Schneidecken vorzusehen, wobei der Schneideinsatz lösbar in der Aufnahme des Werkzeughalters befestigbar ist, um selektiv eine Schneidecke zu präsentieren, die als aktive Schneidecke bezeichnet wird, während die übrigen Schneidecken, die als passive Schneidecken bezeichnet werden, in der Aufnahme aufgenommen sind. Der Wendeschneideinsatz ist in einer Mehrzahl von Orientierungen in die Aufnahme einsetzbar, die von der Anzahl an vorgesehenen Schneidecken abhängig ist. Indem Kerben auf den Seitenflächen des Einsatzes und ein Rippenelement auf nur einer seitlichen Auflagefläche der Aufnahme vorgesehen sind, kann der Schneideinsatz ohne Redundanz und ohne Interferenz mit (ungenutzten) Rippenelementen positioniert werden. In bevorzugten Ausführungsformen ist das Rippenelement in der seitlichen Auflagefläche der Aufnahme vorgesehen, die die an die aktive Schneidecke angrenzende Seitenfläche stützt, um die einwirkenden Schneidkräfte nahe der Kraftbeaufschlagungsfläche auszugleichen.
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In bevorzugten Ausführungsformen ist die Aufnahme nach mindestens einer Seite, die zur Basisauflagefläche senkrecht steht, hin offen, wobei das Rippenelement eine Vorderseite aufweist, die der offenen Seite der Aufnahme zugewandt ist. Indem eine Aufnahme vorgesehen wird, die eine offene Seite senkrecht zur Basisauflagefläche aufweist, sind eine kostengünstige Herstellung des Werkzeughalters und eine einfache und schnelle Positionierung des Einsatzes möglich. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Aufnahme nach mindestens einer Seite, die einer Vorschubrichtung parallel zu einer Achse des zu bearbeitenden Werkstücks zugewandt ist, und nach einer Oberseite des eingesetzten Werkzeughalters hin offen. Das Rippenelement ist in einer Ausführungsform am freien Ende der seitlichen Auflagefläche vorgesehen, die an die offene Seite der Aufnahme angrenzt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein dreieckiger Schneideinsatz mit drei Schneidecken vorgesehen, der lösbar in der Aufnahme befestigbar ist, um eine Schneidecke zu präsentieren, während die anderen beiden Schneidecken in der Aufnahme aufgenommen sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schneideinsatz ein Gewindeschneideinsatz, der lösbar in der Aufnahme befestigbar ist, wobei die Aufnahme eine Basisauflagefläche aufweist, die mindestens im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Schneidwerkzeugs angeordnet ist. Der Schneideinsatz ist im Inneren der Aufnahme so angeordnet, dass seine Oberseite zu einem Oberseite des Schneidwerkzeugs weist.
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Die aktive Schneidecke ist nach vorn gestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahme senkrecht zur Basisauflagefläche eine offene Seite auf, die in Richtung einer parallel zu einer Achse des zu bearbeitenden Werkstücks verlaufenden Vorschubrichtung gewandt ist, wobei das mindestens eine Rippenelement eine Vorderseite aufweist, die zur offenen Seite der Aufnahme gewandt ist. Dadurch ist ein Schneidwerkzeug für einen Drehvorgang mit sehr hoher Steifigkeit geschaffen.
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In einer alternativen Ausführungsform ist der Schneideinsatz ein Nutenschneideinsatz, der lösbar in der Aufnahme befestigbar ist, die eine Basisauflagefläche aufweist, die mindestens im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche des Schneidwerkzeugs angeordnet ist. Der Schneideinsatz ist im Inneren der Aufnahme so angeordnet, dass seine Oberseite in Richtung einer parallel zu einer Achse des zu bearbeitenden Werkstücks verlaufenden Vorschubrichtung weist. Die Schneidecke ist in der Anwendung nach vorn gestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahme senkrecht zur Basisauflagefläche eine offene Seite auf, die zu einer Oberseite des Schneidwerkzeugs offen ist, wobei das mindestens eine Rippenelement eine Vorderseite aufweist, die zur offenen Seite der Aufnahme gewandt ist. Dadurch ist ein Schneidwerkzeug für einen Nutenschneidvorgang mit sehr hoher Steifigkeit geschaffen.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Schneideinsatz für ein Schneidwerkzeug umfassend einen Werkzeughalter mit einer Aufnahme, die eine Basisauflagefläche und mindestens zwei seitliche Auflageflächen aufweist, geschaffen, wobei der Schneideinsatz in Form eines Vielecks mit einer Oberseite und einer mindestens im Wesentlichen parallel dazu ausgebildeten Unterseite und mindestens drei Seitenflächen ausgebildet ist, wobei der Schneideinsatz mit zwei Seitenflächen des Einsatzes an den beiden seitlichen Auflageflächen der Aufnahme anliegend lösbar in der Aufnahme befestigbar ist und wobei mindestens eine der Seitenflächen mit einer Kerbe und/oder einem Rippenelement versehen ist, die/das sich in eine axiale Richtung des Schneideinsatzes erstreckt und dazu ausgebildet ist, dass sie/es mit einem komplementären Rippenelement und/oder einer komplementären Kerbe der Aufnahme in Wechselwirkung steht, um einen Anschlag für den Schneideinsatz in der Aufnahme zu bilden.
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Der Schneideinsatz ist in Form eines Vielecks, bevorzugt in Form eines gleichseitigen Vielecks, insbesondere eines Dreiecks. In Zusammenhang mit der Erfindung wird ein Schneideinsatz mit drei Seitenflächen und drei Schneidecken, die abwechselnd angeordnet sind, als dreieckiger Schneideinsatz bezeichnet, obwohl bedingt durch die Rippenelemente und/oder Kerben, die an den Seitenflächen vorgesehen sind, eine Anzahl an Kanten und/oder Eckpunkten mehr als drei beträgt. Die Schneidecken sind in einer Ausführungsform in Bezug auf die Halbierenden von gegenüberliegenden Seitenflächen geneigt.
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Gemäß einer Ausführungsform sind alle Seitenflächen jeweils mit mindestens einer Kerbe versehen. Bevorzugt sind die Seitenflächen mit exakt einer Kerbe versehen, dies ermöglicht es, dass die Kerbe größer ausgebildet werden kann. Die Kerbe erstreckt sich in axialer Richtung und ist in bevorzugten Ausführungsformen als keilförmige oder V-förmige Nut ausgebildet. In bevorzugten Ausführungsformen ist die mindestens eine Kerbe in einer Mitte von jeder der Seitenflächen vorgesehen. Die Anordnung ermöglicht eine Optimierung der Größe der Kerbe und des zugehörigen Rippenelements.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Schneideinsatz ein Gewindeschneideinsatz mit mindestens drei Schneidecken, die mit einer Schneidkante in einem Übergangsbereich zur Oberseite vorgesehen sind. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Schneideinsatz ein Nutenschneideinsatz mit mindestens drei Schneidecken an den Enden jeder Seitenfläche, wobei sich die Schneidkanten mindestens im Wesentlichen senkrecht zur Oberseite erstrecken.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Werkzeughalter für ein Schneidwerkzeug umfassend einen Werkzeughalter und einen Schneideinsatz in Form eines Vielecks mit mindestens drei Seitenflächen geschaffen, wobei der Werkzeughalter mit einer Aufnahme versehen ist, die eine Basisauflagefläche und mindestens zwei seitliche Auflageflächen aufweist, in welcher Aufnahme der Schneideinsatz mit zwei Seitenflächen des Einsatzes an zwei seitlichen Auflageflächen der Aufnahme anliegend lösbar befestigbar ist, und wobei mindestens eine der seitlichen Auflageflächen mit einer Kerbe und/oder einem Rippenelement versehen ist, die/das sich in eine Richtung senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Basisauflagefläche erstreckt und dazu ausgebildet ist, dass sie/es mit einem komplementären Rippenelement und/oder einer komplementären Kerbe des Schneideinsatzes in Wechselwirkung steht, um einen Anschlag für den Schneideinsatz in der Aufnahme zu bilden. Bevorzugt ist eine der mindestens zwei seitlichen Auflageflächen an einer Vorderseite des Halters vorgesehen, wobei die Länge der seitlichen Auflagefläche so gewählt ist, dass in der Anwendung das Präsentieren einer an die seitliche Auflagefläche angrenzenden Schneidecke möglich ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahme mindestens an einer der seitlichen Auflageflächen mit einem Rippenelement versehen. Das Rippenelement ist bevorzugt an der seitlichen Auflagefläche vorgesehen, die an einer Stirnseite des Halters angeordnet ist.
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In einer Ausführungsform ist die Aufnahme zu mindestens einer zur Basisauflagefläche senkrechten Seite hin offen ist, wobei das Rippenelement eine Vorderseite aufweist, die der offenen Seite der Aufnahme zugewandt ist. Das Rippenelement ist in einer Ausführungsform am freien Ende der seitlichen Auflagefläche vorgesehen, die an einer Stirnseite des Halters angeordnet ist.
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Die Orientierung der Vorderseite in Bezug auf eine Achse eines Werkstücks hat einen großen Einfluss auf die Steifigkeit des Schneidwerkzeugs. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Vorderseite in Bezug auf die Achse des Werkstücks in einem Winkel angeordnet, der größer ist als 30°, bevorzugt zwischen 60° und 90° liegt.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung ausführlich mit Bezug zu verschiedenen schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen
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1 eine schematische isometrische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs darstellt, das einen Werkzeughalter und einen Schneideinsatz zum Gewindeschneiden umfasst,
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2 eine schematische isometrische Explosionsansicht des Schneidwerkzeugs von 1 darstellt,
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3 eine Draufsicht des Schneidwerkzeugs von 1 darstellt,
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4 ein Detail der Draufsicht des Schneidwerkzeugs von 3 darstellt,
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5 eine Draufsicht des Schneidwerkzeugs von 1 darstellt,
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6 eine isometrische Draufsicht des Schneidwerkzeugs von 5 darstellt,
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7 eine schematische isometrische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs darstellt, das einen Werkzeughalter und einen Schneideinsatz zum Nutenschneiden umfasst,
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8 eine Draufsicht des Schneidwerkzeugs von 7 darstellt und
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9 eine isometrische Seitenansicht des Schneidwerkzeugs von 7 darstellt.
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In den Zeichnungen sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Die 1 bis 4 zeigen ein Schneidwerkzeug 1, umfassend einen Werkzeughalter 2 und einen Schneideinsatz 3, wobei 1 eine isometrische Ansicht des Schneidwerkzeugs 1 zeigt, 2 eine Explosionsansicht des Schneidwerkzeugs 1 zeigt, 3 eine Draufsicht des Schneidwerkzeugs 1 zeigt und 4 ein Detail der Draufsicht des Schneidwerkzeugs 1 gemäß 3 zeigt.
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Der Schneideinsatz 3 ist detaillierter in den 5 und 6 gezeigt, wobei 5 eine Draufsicht des Schneidwerkzeugs 3 und 6 eine isometrische Ansicht zeigt.
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Das in den Figuren gezeigte Schneidwerkzeug 1 umfasst weiter einen Gegenhalter 4 und zwei Spannschrauben 5, 6 für den Gegenhalter 4 und für den Schneideinsatz 3.
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Der Werkzeughalter 2 ist mit einem Schaft 20, der an einer nicht abgebildeten Drehmaschine anbringbar ist, und einem vorstehenden Vorsprung 21 versehen. In einem distalen Endbereich des vorstehenden Vorsprungs 21 des Werkzeughalters 2 ist eine Aufnahme 22 vorgesehen, um den Schneideinsatz 3 und den Gegenhalter 4 aufzunehmen.
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Die Aufnahme 22 ist mit einer Gewindebohrung 23 zum Aufnehmen der Spannschraube 6 versehen, wobei die Gewindebohrung 23 sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Oberfläche des Schneidwerkzeugs 1 erstreckt. Der Schneideinsatz 3 und der Gegenhalter 4 sind mit zugehörigen durchgehenden Bohrungen 30, 40 versehen. Der Gegenhalter 4 ist von einer Seite des Werkzeughalters 2 unter Verwendung der Spannschraube 5 an den Werkzeughalter 2 angeklemmt.
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Der in den 1 bis 6 gezeigte Schneideinsatz 3 ist ein Gewindeschneideinsatz. Der Schneideinsatz 3 wird deshalb auch als Gewindeschneideinsatz oder Einsatz bezeichnet. Der Einsatz 3 weist eine im Wesentlichen dreieckige Grundform auf und umfasst eine Oberseite 31 und eine Unterseite 32, die im Wesentlichen parallel dazu ausgebildet ist. Die Oberseite 31 und die Unterseite 32 sind in senkrechter Richtung durch drei Seitenflächen 33, 34, 35 verbunden. In der abgebildeten Ausführungsform ist der Schneideinsatz 3 mit drei identischen Schneidecken 36 versehen. Jede Schneidecke 36 ist mit einer Schneidkante versehen, die an einem Übergangsbereich zur Oberseite 31 ausgebildet ist.
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In der abgebildeten Ausführungsform ist an jeder Schneidecke 36 nur ein Schneidezahn vorgesehen. Der Schneideinsatz 3 wird deshalb auch als Einzeleinsatz bezeichnet. Einzeleinsätze können dazu verwendet werden, die beim Drehen auf den Einsatz 3 einwirkende Last zu verringern. Als Folge davon kann eine Zufuhrrate und/oder eine Beistellungstiefe erhöht werden, wodurch die Gesamtbearbeitungszeit reduziert werden kann. In der abgebildeten Ausführungsform weisen die Schneidecken 36 jeweils eine Auskragrichtung auf, die in Bezug auf eine Halbierende einer gegenüberliegenden Seitenfläche 33, 34, 35 geneigt ist. In anderen Ausführungsformen weisen die Schneidecken eine Auskragrichtung auf, die mit der Halbierenden der gegenüberliegenden Seitenflächen zusammenfällt. Wie am besten in 6 zu sehen ist, ist eine Oberfläche der Schneidecken 36 in Bezug auf die Oberseite 31 geneigt.
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Der Schneideinsatz 3 ist lösbar in der Aufnahme 22 des Werkzeughalters 2 befestigbar, um eine aktive Schneidecke 36 zu präsentieren, während die beiden passiven Schneidecken 36 in der Aufnahme 22 aufgenommen sind. Die Aufnahme 22 ist mit einer Basisauflagefläche 24 und zwei seitlichen Auflageflächen 25, 26 versehen. In der in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform ist die Basisauflagefläche 24 der Aufnahme 22 parallel zu einer Seite des Werkzeughalters 2 vorgesehen, die in der Regel bei der Anwendung als Oberseite des Schneidwerkzeugs 1 orientiert ist. Die Aufnahme 22 ist zu einer zur Basisauflagefläche 24 senkrechten Seite, die bei der Anwendung der Vorschubrichtung zugewandt ist, hin offen, was eine leichte Herstellung der Aufnahme ermöglicht.
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Eine seitliche Auflagefläche 26 begrenzt die Aufnahme 22 zur Stirnseite des Werkzeughalters 2 hin. Die Länge dieser seitlichen Auflagefläche 26 ist so gewählt, dass es möglich ist, dass die aktive Schneidecke 36 an der Stirnseite präsentiert wird.
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Wenn der Einsatz 3 in die Aufnahme 22 platziert wird, liegen die beiden Seitenflächen 35, 34 des Einsatzes 3 an den jeweiligen seitlichen Auflageflächen 26, 25 der Aufnahme 22 an. An der Verbindungsstelle der seitlichen Auflageflächen 25, 26 ist eine Hinterschneidung 27 vorgesehen, um die passive Schneidecke 36 des Einsatzes 3 zu schützen, die zwischen diesen beiden Seitenflächen 35, 34 des Einsatzes 3 angeordnet ist. In der abgebildeten Ausführungsform sind die seitlichen Auflageflächen 25, 26 in axialer Richtung des Einsatzes 3 abgestuft, um unterschiedliche Anschlagbereiche für den Gegenhalter 4 und den Schneideinsatz 3 bereitzustellen.
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Der abgebildete Werkzeughalter 2 ist weiter mit einem Vorsprung 29 versehen, an dem bei der Anwendung die aktive Schneidecke 36 platziert ist. Die Form des Vorsprungs 29 an die Form der Schneidecke 36 angepasst, um bei der Anwendung eine Kollision des Vorsprungs 29 mit dem Werkstück zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung ist mindestens eine der Seitenflächen 33, 34, 35 des Einsatzes 3, in der abgebildeten Ausführungsform sind alle drei Seitenflächen 33, 34, 35, mit einer Kerbe 37 zum Aufnehmen eines Rippenelements 28 versehen, das mindestens an einer der seitlichen Auflageflächen 25, 26 der Aufnahme 22 vorgesehen ist. In der abgebildeten Ausführungsform ist nur ein Rippenelement 28 vorgesehen. Das Rippenelement 28 ist am freien Ende der seitlichen Auflagefläche 26 angeordnet, die die Aufnahme 22 zur Stirnseite des Werkzeughalters 2 hin begrenzt. Eine Seite des Rippenelements 28, die bei der Anwendung in die Vorschubrichtung weist, wird als Vorderseite 280 bezeichnet.
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Die Kerben 37 sind im Wesentlichen in der Mitte jeder Seitenfläche 33, 34, 35 vorgesehen. Dadurch wird eine Interferenz mit den Schneidecken 36 vermieden und die Größe der Kerben ist optimiert.
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Das Rippenelement 28 und die Kerbe 37, in die das Rippenelement 28 eingreift, bilden einen Anschlag oder axialen Stopper für den Schneideinsatz 3. Bei der Anwendung nähert sich das Schneidwerkzeug 1 dem Werkstück (nicht gezeigt). In bevorzugten Anwendungen wird das Schneidwerkzeug 1 dem Werkstück mit einer Flankenzustellung oder einer modifizierten Flankenzustellung zugestellt. Die Gestalt und die Größe eines Rippenelements 28, insbesondere der Vorderseite 280, sind so gewählt, dass eine ausreichende Steifigkeit und Stabilität des Schneidwerkzeugs 1 gewährleistet sind.
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In der abgebildeten Ausführungsform weisen die Kerbe 37 und das Rippenelement 28 eine Grundform eines unregelmäßigen Dreiecks auf. Die Form der Kerbe 37 und des Rippenelements 28 sind so gewählt, dass eine Vorderseite 280 in einem definierten Winkel α in Bezug auf eine Achse A des Werkstücks (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Der Winkel α zur Achse A des Werkstücks ist zwischen 60° und 90° gewählt. Die Vorderseite 280 weist zur offenen Seite der Aufnahme 22 hin, was ein leichtes Einsetzen des Einsatzes 3 ermöglicht.
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Wie erwähnt ist in der abgebildeten Ausführungsform das Rippenelement 28 an den seitlichen Auflageflächen 26 vorgesehen, die die Aufnahme 22 zur Stirnseite des Werkzeughalters 2 hin begrenzen. Dies ermöglicht es, Schneidkräfte, die an der aktiven Schneidecke nahe einem Angriffspunkt wirken, auszugleichen. Außerdem ist das Rippenelement 28 mit ausreichender Höhe oder Tiefe der Vorderseite 280 ausgebildet, was eine hohe Steifigkeit gewährleistet.
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Um den Gegenhalter 4 in die Aufnahme 22 mit einem Rippenelement 28 zu platzieren, ist auch der Gegenhalter 4 mit einer Kerbe 41 versehen. Da die Winkelorientierung des Gegenhalters 4 sich nicht verändert, wenn der Schneideinsatz 3 gedreht wird, ist nur eine Seitenfläche des Gegenhalters 4 mit einer Kerbe 41 versehen.
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7 zeigt ein Schneidwerkzeug 1, umfassend einen Werkzeughalter 2 und einen Schneideinsatz 3 gemäß einer zweiten Ausführungsform in isometrischer Ansicht. Der Schneideinsatz 3 gemäß 7 ist in den 8 und 9 ausführlicher gezeigt, wobei 8 eine Draufsicht des Schneideinsatzes 3 zeigt und 9 eine isometrische Ansicht.
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Das in 7 gezeigte Schneidwerkzeug 1 ist für Nutenschneidvorgänge geeignet. Obwohl in Gegensatz zu der in den 1 bis 6 gezeigten Ausführungsform, das in 7 gezeigte Schneidwerkzeug 1 bei der Verwendung derart angeordnet ist, dass eine Seite 200 des Werkzeughalters 2 eine Oberseite ist und eine Basisauflagefläche 24 einer Aufnahme 22 des Werkzeughalters 2 senkrecht zu dieser Seite 200 vorgesehen ist, werden die oben verwendeten Ausdrücke beibehalten.
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Der in den 7 bis 9 gezeigte Schneideinsatz 3 wird auch als Nutenschneideinsatz oder Einsatz bezeichnet. Der Einsatz 3 weist im Wesentlichen eine Dreiecksform auf, wobei eine Oberseite und eine parallel dazu angeordnete Unterseite (in 7 nicht erkennbar) vorgesehen sind. Der Einsatz 3 ist weiter mit drei Seitenflächen 33, 34, 35 versehen, die im Wesentlichen senkrecht zur Oberseite 31 angeordnet sind. An den Enden jeder Seitenfläche sind Schneidecken 36 mit Schneidkanten ausgebildet. Die Schneidkanten erstrecken sich mindestens im Wesentlichen senkrecht zur Oberseite 31.
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Die Aufnahme 22 weist eine Basisauflagefläche 24 auf, die aufgrund ihrer Orientierung bei der Anwendung auch als Seitenauflagefläche bezeichnet wird. Die Aufnahme 22 ist weiter mit zwei seitlichen Auflageflächen 25, 26 versehen, die aufgrund ihrer Orientierung bei der Anwendung auch als rückseitige Wand bzw. vordere Wand bezeichnet werden. Bei Platzierung in der Aufnahme 22 liegen zwei Seitenflächen 35, 36 des Einsatzes 3 an den beiden seitlichen Auflageflächen 25, 26 an.
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Eine seitliche Auflagefläche 26 begrenzt die Aufnahme 22 zur Stirnseite des Werkzeughalters 2 hin. Die Länge dieser seitlichen Auflagefläche 26 ist so gewählt, dass es möglich ist, dass die aktive Schneidecke 36 an der Stirnseite präsentiert wird. Diese Seite wird auch als vordere Wand bezeichnet.
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Der Einsatz 3 ist in der Aufnahme 22 des Werkzeughalters 2 unter Verwendung einer Spannschraube 6 gesichert. In der abgebildeten Ausführungsform ist kein Gegenhalter zwischen dem Schneideinsatz 3 und der Aufnahme 22 angeordnet.
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Gemäß der Erfindung ist mindestens eine der Seitenflächen 33, 34, 35, in der abgebildeten Ausführungsform sind alle drei Seitenflächen 33, 34, 35, des Einsatzes 3 mit einer Kerbe 37 zum Aufnehmen eines Rippenelements 28 versehen, das mindestens an einer der seitlichen Auflageflächen 25, 26 der Aufnahme 22 vorgesehen ist. In der abgebildeten Ausführungsform ist das Rippenelement 28 am freien Ende der Vorderwand 26 der Aufnahme vorgesehen. Eine Seite des Rippenelements 28, die der oberen Seite 200 zugewandt ist, wird als Vorderseite 280 bezeichnet. Ein Vorsehen des Rippenelements 28 an der Vorderwand 26 ermöglicht, das Rippenelement 28 mit ausreichender Höhe oder Tiefe der Vorderseite 280 auszubilden, wodurch eine hohe Steifigkeit gewährleistet wird, wobei die aktive Schneidecke 36 auf dem Rippenelement 28 ruht. Die Kerben 37 sind im Wesentlichen in der Mitte jeder Seitenfläche 33, 34, 35 vorgesehen.
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In der abgebildeten Ausführungsform sind alle drei Seitenflächen 33, 34, 35 mit Kerben 37 versehen. Dies ermöglicht ein Positionieren des Einsatzes 3 in der Aufnahme 22 mit drei verschiedenen Orientierungen, so dass wahlweise eine der Schneidecken 36 als aktive Schneidecke gewählt werden kann. Die Kerbe 37 und das Rippenelement 28 bilden einen axialen Stopper für den Schneideinsatz 3, wobei die aktive Schneidecke 36 auf dem Rippenelement 28 ruht. Dadurch ermöglicht die Kerbe 37 eine stabile Lagerung der aktiven Schneidecke 36 bei der Anwendung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0178273 A2 [0004]
- US 5032050 [0005]
