-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug mit einem Einebungsflächenabschnitt
und einem Haltertragewerkzeug zum Tragen eines Halters, an den ein
Schneidwerkzeug befestigt ist.
-
Bei
einem Schneidprozeß nach
dem Stand der Technik werden Erhebungen und Vertiefungen (Erhebungen
und Vertiefungen repräsentieren
eine Rauheit einer zu bearbeitenden Oberfläche) einer fertig zu bearbeitenden
Oberfläche,
welche als Vorschubmarken bezeichnet werden, in einigen Fällen auf
und in eine zu schneidende Materialoberfläche gebildet, wie aus 6(a) ersichtlich ist, wobei dies auf einer Wechselwirkung zwischen
der mit einem Radius versehenen Schneidecke R eines Eckenteiles
(Schneideneckenabschnitt) eines Schneidwerkzeuges und dem Vorschub
des Materials beruht.
-
Um
daher die fertig zu bearbeitende Oberfläche mit einer geringeren Rauheit
zu versehen, indem die Vorschubmarken entfernt werden (die Oberfläche einebnen),
wird ein Schneidwerkzeug, welches der Breite nach mit einer Schneidkante
(Einebungsflächenkante)
parallel zu der fertig zu bearbeitenden Oberfläche versehen ist, hauptsächlich bei
einem Stirnfräsprozeß verwendet,
wie es in 6(b) gezeigt ist.
-
Das
oben erwähnte
Schneidwerkzeug zum Einebnen der Oberfläche ist z. B. aus einem Keramikwerkzeug
gebildet. Weil die Zähigkeit
eines Keramikwerkzeuges im Vergleich zu jenem eines Cermet-Werkzeuges oder
eines Carbid-Werkzeuges gering ist, wird allgemein eine Negativschneidplatte
verwendet, bei der eine Spanfläche
und eine Freifläche
einen rechten Winkel bilden.
-
Wenn
die Negativschneidplatte an einem vorderen Ende eines Halters befestigt
ist, wird ein Spanwinkel an dem Halter gebildet (wobei ein Vorderspanwinkel
durch Neigen des vorderen Endabschnittes des Halters gebildet ist,
und ein Seitenspanwinkel durch Neigen eines seitlichen Abschnittes
des Halters gebildet ist), so dass durch Neigen der Negativschneidplatte,
wie in 7(a) dargestellt, eine Schärfe einer
Kante erzielt wird.
-
In
diesem Fall bildet die Einebnungsfläche jedoch einen Negativwinkel
bezüglich
einer fertig zu bearbeitenden Oberfläche, wie aus 7(b) ersichtlich ist, d. h., die Einebnungsfläche ist
in einer scharf vorstehenden Lage bezüglich der fertig zu bearbeitenden
Oberfläche
angeordnet. Daher kann die fertig zu bearbeitende Oberfläche nicht
mit einer geringeren Rauheit hergestellt werden, so dass eine gewünschte Genauigkeit im
Hinblick auf die Abmessung nicht erzielt werden kann.
-
Obgleich
die Einebnungsfläche
vorgesehen ist, können
die Vorschubmarken nicht hinreichend entfernt werden.
-
Bei
diesen Problemen setzt die Erfindung an und zielt darauf, ein Schneidwerkzeug
und ein Halterträgerwerkzeug
zu schaffen, mit welchem es möglich
ist, während
eines Schneidprozesses die Rauheit einer zu bearbeitenden Oberfläche zu verringern
(Einebenen der Oberfläche).
-
DE-DA
21 62 682 offenbart ein Schneidwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Schneidwerkzeug vorgesehen,
welches aufweist: einen Schneideneckenabschnitt, eine Schneidfläche und
eine Freifläche,
wobei der Schneideneckenabschnitt einen gekrümmten Abschnitt und eine Einebnungsfläche aufweist,
wobei die Einebungsfläche
zwischen dem gekrümmten
Abschnitt und der Freifläche
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einebnungsfläche auf
der Innenseite einer Tangente zu einem Endabschnitt des gekrümmten Abschnittes
vorgesehen ist, und dass die Breite (b) der Einebnungsfläche aus
der Sicht der Spanfläche
im Bereich von 0,3 mm ≤ w ≤ 0,7 mm liegt.
-
Der
Einebnungsflächenwinkel θ, der durch
die Tangente am Abschlußendabschnitt
des Schneideneckenabschnittes mit der Einebnungsfläche gebildet
ist, besitzt einen Betrag von größer 0°.
-
Gemäß der Erfindung
ist die Einebnungsfläche
nicht derart gebildet, wie dies bei einem Schneidwerkzeug nach dem
Stand der Technik der Fall ist, d. h., die Einebnungsfläche ist
nicht in der Richtung einer Tangente am Abschlußendabschnitt eines Schneideneckenabschnittes
gebildet, sondern derart vorgesehen, dass die Einebnungsfläche auf
der Innenseite von der Tangente aus gesehen vorgesehen ist, wie
dies in 1 dargestellt ist. Wenn das
Schneidwerkzeug an einem Halter befestigt ist, wird daher die Einebnungsfläche im wesentlichen
parallel zu der zu bearbeitenden Oberfläche eines zu spanenden Materials,
wobei dies sogar dann gilt, wenn ein Vorderspanwinkel oder ein Seitenspanwinkel
an einer Befestigungsoberfläche
(an welche das Schneidwerkzeug fixiert werden soll) des Halters
vorgesehen ist. Demgemäß gilt,
dass sogar dann, wenn ein Spanprozeß durchgeführt wird, indem ein solches
Werkzeug zum Einsatz kommt, es selten vorkommt, daß Erhebungen
und Vertiefungen (Vorschubmarken) auf der fertig zu bearbeitenden
Oberfläche
auftreten. Dies ermöglicht
es, dass eine geringere Rauheit der fertig zu bearbeitenden Oberfläche erzielt
wird und dass die Genauigkeit im Hinblick auf die Abmessung verbessert
wird.
-
Der
oben erwähnte
Endabschnittsabschlußpunkt
ist eine Position, bei dem eine Kurve mit einem Krümmungsradius
des Schneideneckenabschnittes endet, wobei von dieser Position eine
planare Freifläche, welche
eine Seitenoberfläche
einer Spitze bildet, gebildet ist, wenn eine Freifläche nicht
vorgesehen ist.
-
Die
Breite (w) der Einebnungsfläche
ist so definiert, wie dies in 1 dargestellt
ist. Wenn die Breite der Einebnungsfläche größer als 1,5 mm ist, wird ein Schnittwiderstand
ungewöhnlich
groß,
und es gibt die Möglichkeit,
dass die Genauigkeit im Hinblick auf die Abmessungen eines Materials,
das zu Zerspanen ist, nicht erzielt wird.
-
Vorzugsweise
liegt der Einebnungsflächenwinkel θ, der durch
die Tangente mit der Einebnungsfläche gebildet ist, im Bereich
von 0 < θ < 5°.
-
Gemäß diesem
bevorzugten Merkmal ist der Bereich des Einebnungsflächenwinkels θ so definiert,
wie dies in 1 dargestellt ist. Der Grund,
weshalb der Einebnungsflächenwinkel θ größer als
0° beträgt, liegt darin,
dass die Erhöhungen
und Vertiefungen der fertig zu bearbeitenden Oberfläche entfernt
werden können, wie
dies oben beschrieben worden ist, so lange der Einebnungsflächenwinkel
in diesem Bereich liegt.
-
Der
Grund, weshalb zusätzlich
der Einebnungsflächenwinkel θ weniger
als 5° beträgt, liegt
darin, dass, wenn der Einebnungsflächenwinkel θ nicht kleiner als 5° ist, die
Freifläche
geformt wird, so dass die Schneidfläche übermäßig in die Innenseite des Schneidwerkzeuges
eindringt, weil die Freifläche
sich von der Einebnungsfläche
weiter nach innen erstreckt. Damit ist es schwierig, das Schneidwerkzeug
an einen Halter zu befestigen.
-
Ein
noch bevorzugterer Bereich liegt bei 0 < θ ≤ 1°.
-
Vorzugsweise
besitzt die Einebnungsfläche,
wenn dies von der Spanfläche
aus betrachtet wird, eine nach außen hervorstehende krummlinige
Form oder eine lineare Form.
-
Diese
Erfindung zeigt ein Beispiel der Form der Einebnungsfläche, und
so lange diese Form eine nach außen hervorstehende krummlinige
Form oder eine lineare Form ist, d. h. nicht eine konkave Form,
können die
Erhöhungen
und Vertiefungen der fertig zu bearbeitenden Oberfläche angemessen
beseitigt werden.
-
Vorzugsweise
ist das Schneidwerkzeug aus einem keramischen Werkstoff oder CBN
gebildet.
-
Nachfolgend
sind Beispiele bevorzugter Materialien des Schneidwerkzeuges aufgeführt.
-
Als
harte Werkstoffe können
die keramischen Werkstoffe benannt werden, welche Aluminiumoxid,
Aluminiumoxid-TiC und Siliciumnitrid aufweisen, und welche außer dieser
Werkstoffe harte Werkstoffe aufweisen, wie z. B. Cermet und ähnliches.
CBN steht für
ein kubisches Bornitrid, welches für das Schneidwerkzeug ein besonders
vorteilhaftes Material ist, weil es ein durchzuführendes Trocken-Zerspanen ermöglicht,
was die Kosten, den Abfall und die Umweltprobleme reduziert, die
beim Einsatz von Schneidflüssigkeit
auftreten. Ein Schneidwerkzeug, welches aus einem keramischen Material
hergestellt ist, ist aus einem gesinterten keramischen Körper gebildet.
-
Vorzugsweise
ist das Schneidwerkzeug ein Negativschneidplatten-Schneidwerkzeug.
-
Für dieses
bevorzugte Merkmal gibt es Beispiele der Formen des Schneidwerkzeuges.
Eine Negativschneidplatte, bei der eine Spanfläche und eine Freifläche einen
rechten Winkel bilden, wie dies in 2(a) dargestellt
ist, ist ein Beispiel dafür.
Neben der Negativschneidplatte gibt es auch eine Positivschneidplatte,
bei der eine Spanfläche
und eine Freifläche
einen rechten Winkel bilden, wie dies in 2(b) dargestellt
ist. Es ist wünschenswert,
dass die vorliegende Erfindung auf eine Negativschneidplatte angewendet
wird.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das oben beschriebene
Schneidwerkzeug an einen Halter fixiert.
-
Diese
Erfindung schafft demgemäß ein Halter-Trägerwerkzeug,
bei dem das oben beschriebene Schneidwerkzeug an einen Halter fixiert
ist (z. B. an einen Schneidplattensitz an einem Vorderende des Halters).
-
Wenn
ein Zerspanungsprozeß durchgeführt wird,
indem dieses Halter-Trägerwerkzeug
zum Einsatz kommt, können
daher die Erhöhungen
und Vertiefungen der fertig zu bearbeitenden Oberfläche angemessen beseitigt
werden.
-
Wenn
das Schneidwerkzeug an den Halter mit einer Spanfläche von
0° oder
einem negativen Winkel fixiert ist, beträgt vorzugsweise der Einebnungsflächenwinkel θ' bezüglich der
fertig zu bearbeitenden Oberfläche
0 ≤ θ' ≤ 5°.
-
Dieser
bevorzugte Aspekt der Erfindung offenbart als Beispiel einen Winkel,
bei dem ein Schneidvorgang durchgeführt wird, in dem das oben beschriebene
Schneidwerkzeug, das an einem Halter fixiert ist, zum Einsatz kommt.
Wenn ein Zerspanungsvorgang durchgeführt wird, indem ein Schneidwerkzeug
mit dem oben erwähnten
Einebnungsflächenwinkel θ zum Einsatz
kommt und an einen Halter fixiert ist, kann der Winkel θ' der Einebnungsfläche bezüglich einer
fertig zu bearbeitenden Oberfläche
eines zu zerspanenden Materials 0 ≤ θ' ≤ 5° betragen, d. h. in einem im
wesentlichen parallelen Zustand vorliegen. Dies ermöglicht es,
dass die Erhöhungen
und Vertiefungen der fertig zu bearbeitenden Oberfläche angemessen
beseitigt werden können.
-
Der
Winkel θ' ist nicht der oben
erwähnte
Einebnungsflächenwinkel θ, sondern
ein Winkel der Einebnungsfläche
des Schneidwerkzeuges, das an einen Halter fixiert ist, bezüglich der
fertig zu bearbeitenden Oberfläche.
-
Nachfolgend
werden Ausführungsformen
der Erfindung anhand von Beispielen mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen
beschrieben, in welchen zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung, welche den Winkel und die Form einer Einebnungsfläche eines Schneidwerkzeuges
darstellen;
-
2 eine schematische Darstellung, welche
die Schneidwerkzeugarten zeigt, bei 2(a) eine
Negativ-Schneitplatte illustriert und 2(b) eine
Positiv-Schneidplatte
illustriert;
-
3 eine Darstellung, in welcher das Schneidwerkzeug
einer Ausführungsform
gezeigt ist, wobei 3(a) eine Draufsicht und 3(b) eine Vorderansicht zeigt;
-
4 eine
schematische Darstellung, welche den Winkel und die Form der Einebnungsfläche des Schneidwerkzeuges
gemäß der Ausführungsform
illustriert;
-
5 eine Darstellung, welche das Halter-Trägerwerkzeug
der Ausführungsform
zeigt, wobei 5(a) eine Draufsicht, 5(b) eine Vorderansicht und 5(c) eine Seitenansicht von links ist;
-
6 eine schematische Darstellung nach dem
Stand der Technik;
-
7 eine schematische Darstellung nach dem
Stand der Technik.
-
Ein
Beispiel (eine Ausführungsform)
des Schneidwerkzeuges gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Ausführungsform 1
-
Bei
dieser Ausführungsform
wird ein Schneidwerkzeug verwendet, welches aus einem keramischen Werkstoff
oder einem Hartstoff gebildet ist, z. B. ein Schneidwerkzeug, welches
aus einem gesinterten Körper aus
Siliciumnitrid gebildet ist.
- a) Zunächst wird
das Schneidwerkzeug dieser Ausführungsform
beschrieben.
-
Wie
aus 3 ersichtlich ist, ist ein Schneidwerkzeug 1 dieser
Ausführungsform
aus einem Hartstoff gebildet, z. B. einem gesinterten Körper aus
Siliciumnitrid, wobei dieses Schneidwerkzeug eine Negativschneidplatte
aus CNGN433 gemäß ISO-Norm
ist. D. h., das Schneidwerkzeug 1 ist eine rautenförmige Schneidplatte
mit einem Inkreisdurchmesser auf der Seite einer Spanfläche 3 mit
der Größe von 12,7
mm und einer Dicke von 4,76 mm.
-
Dieses
Schneidwerkzeug 1 besitzt einen Schneideneckenabschnitt 7 mit
einem spitzen Schneideneckenwinkel (80°) und einem gekrümmten oder
mit einem Radius versehenen Abschnitt des Schneideneckenabschnittes
mit einem Radius R von 1,2 mm. Eine Schneidkante ist mit einer Phase
versehen. Wie aus 4 in einer vergrößerten Darstellung
ersichtlich ist, ist das Schneidwerkzeug 1 an einem Seitenabschnitt
(auf der Seite einer Freifläche 9)
mit einer Einebnungsfläche 13 versehen,
welche dazu verwendet wird, um Erhöhungen und Vertiefungen auf
der fertig zu bearbeitenden Oberfläche zu beseitigen, wobei die
Einebnungsfläche zwischen
einem Endabschnittsabschlußpunkt 11,
bei dem eine gekrümmte
Oberfläche
(oder der Radius R) des Schneideneckenabschnitts 7 endet,
und der Freifläche 9 vorgesehen
ist. Die Einebnungsfläche 13 ist
jeweils auf der linken Seite und der rechten Seite des Schneideneckenabschnittes 7,
welcher einen spitzen Winkel aufweist, vorgesehen. Die Einebnungsfläche 13 ist
auf der Innenseite einer Tangente des Endabschnittsabschlußpunktes 11 auf
dem gekrümmten
oder mit einem Radius versehenen Abschnitt des Schneideneckenabschnittes 7 vorgesehen,
wobei der Einebnungsflächenwinkel
im Bereich von 0 ≤ θ < 5° liegt (z.
B. 1°).
Eine Breite (w) (aus der Sicht der Spanfläche (3) der Einebnungsfläche 13 liegt
im Bereich von 0,3 ≤ w ≤ 0,7 mm (z.
B. 0,5 mm).
- b) Nachfolgend wird der Halter
für das
Schneidwerkzeug 1 beschrieben.
-
Wie
aus 5 ersichtlich ist, ist ein Halter 15 zum
Halten des Schneidwerkzeuges 1 ein stangenförmiges Teil,
welches aus einem Stahlwerkstoff (z. B. JIS SCM440) gebildet ist,
und ist an dessen vorderem Ende mit einem Befestigungsabschnitt 17 zum
Befestigen des Schneidwerkzeuges 1 an diesem Befestigungsabschnitt 17 versehen.
-
Der
Halter 15 ist an dessen vorderem Ende mit einem Schneidplattensitz 19 versehen,
welcher in der Form des Schneidwerkzeuges 1 ausgespart
ist, und das Schneidwerkzeug 1, welches in diesen Schneidplattensitz 19 eingepaßt ist, ist
unter Druck mit dem Schneidplattensitz 19 fixiert, indem
ein Fixierteil 27 von der oberen Seite mittels einer Schraube 23 fixiert
wird (siehe 5(b)). In 5(c) sind das Fixierteil 27 und andere
Teile nicht dargestellt.
-
Die
Oberfläche
(und damit auch das Schneidwerkzeug 1) des Schneidplattensitzes 19 ist
bezüglich der
oberen Oberfläche
des Halters 15 geringfügig
geneigt. D. h., wie aus 5(b) ersichtlich
ist, die Sitzoberfläche
ist in einem Winkel geneigt, welcher gleich einem Vorderspanwinkel
ist (z. B. –6°), mit dem
die Spanfläche
gegen ein vorderes Ende des Halters 15 geneigt ist, oder
die Sitzoberfläche
ist, wie aus 5(c) ersichtlich ist, in einem
Winkel geneigt, welcher gleich einem Seitenspanwinkel ist (z. B. –6°), mit dem
die Sitzoberfläche
in der Seitenrichtung des Halters geneigt ist. Dies ermöglicht,
dass eine Schneidkante 5 scharf bezüglich eines zu zerspanenden
Werkstoffes eingesetzt wird.
-
Der
Einebnungsflächenwinkel θ des Schneidwerkzeuges 1 dieser
Ausführungsform
liegt im Bereich von 0 < θ < 5°. Wenn dieses
Schneidwerkzeug 1 auf dem Schneidplattensitz 19 des
Halters 15 befestigt ist, besitzt die Einebnungsfläche 13 einen
Winkel (0 ≤ θ' < 5°)
bezüglich
der fertigzustellenden Oberfläche
des zu zerspanenden Materials, d. h. die Einebnungsfläche 13 verläuft beinahe
parallel zu der fertigzustellenden Oberfläche.
-
Wenn
das Schneidwerkzeug 1 an den Halter 15 bei dieser
Ausführungsform
fixiert ist, ist die Schneidfläche 13 zunächst auf
dem Schneidwerkzeug 1 so vorgesehen, dass das Schneidwerkzeug 1 keinen
negativen Winkel (Einebnungsflächenwinkel)
bezüglich
der fertigzustellenden Oberfläche
des zu zerspanenden Materials besitzt.
- c) Nachfolgend
wird ein Verfahren zur Herstellung des Schneidwerkzeuges 1 gemäß dieser
Ausführungsform
beschrieben.
-
Als
Ausgangswerkstoffe werden Hartstoffe vorbereitet, welche aufweisen:
99 Gew.-% Siliciumnitrid (Si3N4)-Pulver
(Sauerstoffgehalt: 1,3 Gew.-%), wobei eine Hauptkomponente einen
durchschnittlichen Partikeldurchmesser besitzt, wel cher nicht größer ist
als 1,0 μm,
und einen Rest aus mindestens einer Pulversinterhilfe wie z. B.
mindestens eine Verbindung aus der Gruppe MgO, Al2O3, Y2O3,
Yb2O3, Ce2O3 und ZrO2, welche einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser
besitzen, welcher nicht größer als
1,0 μm ist.
-
Diese
Werkstoffe, welcher als Ausgangswerkstoffe vorbereitet werden, wurden
96 Stunden lang gemischt, indem eine Ethanolverdünnung in einer Schale aus Si3N4 verwendet wurde,
oder in einem Behälter
verwendet wurde, dessen Innenoberfläche aus Si3N4 gebildet ist, um einen Dickschlamm zu erzielen.
-
Der
Dickschlamm wurde dann durch ein 325-Mesh-Sieb befördert und
5,0 Gew.-% eines organischen Binders aus Ethanol-gelöstem Mikrowachs
wurden zu dem sich daraus ergebenden Produkt hinzugefügt. Das resultierende
Produkt wurde sprühgetrocknet.
-
Das
so erzielte granulierte Pulver wurde dann druckgeformt, so dass
das Pulver die Form gemäß der ISO-Norm
CNGN433 besaß,
und das geformte Produkt wurde dann durch Erwärmen desselben in einer Stickstoffatmosphäre bei einem
Druck von einer Atmosphäre
und 873 K (absolute Temperatur) über
eine Zeitdauer von 60 Minuten entwachst.
-
Dann
wurde ein primäres
Sintern durchgeführt.
Das primäre
Sintern wurde durchgeführt,
indem das resultierende Pulver in einer Stickstoffatmosphäre auf 100
bis 300 kPa bei 1973–2173
K während
einer Zeitdauer von 240 Minuten erwärmt wurde.
-
Dann
wurde ein Sekundärsintern
durchgeführt,
indem ein HIP (heißisostatisches
Pressen) durchgeführt
wurde, um einen gesinterten Körper
aus Siliciumnitrid zu bilden. Dieses Sintern wurde durchgeführt, indem
der zuvor gesinterte Körper
in einer Stickstoffatmosphäre
bei 10–100
MPa, einer Temperatur von 1973–2023
K während
einer Zeitdauer von 120 Minuten erhitzt wurde.
-
Der
gesinterte Körper
aus Siliciumnitrid wurde dann feingeschliffen, indem z. B. ein kommerziell
verfügbarer
Zerkleinerer mit der Form gemäß ISO-Norm CNGN433
zum Einsatz kam. Während
dieses Feinschleifbetriebes wurde die Einebnungsfläche 13 zu
der oben erwähnten
Form gebildet.
-
Somit
wird bei dieser Ausführungsform
die Einebnungsfläche 13 mit
einer definierten Breite (w) auf der Seite der Freifläche 9 des
Schneidwerkzeuges 1 so gebildet, dass sie sich in Richtung
zur Innenseite der Tangente des Endabschnittsabschlußpunktes 11 des
Schneideneckenabschnittes 7 erstreckt. Wenn somit ein Schneidprozeß mit diesem
Schneidwerkzeug 1 durchgeführt wird, welches an dem Halter 15 fixiert
ist, können die
Erhebungen und Vertiefungen der fertig bearbeiteten Oberfläche eines
zu zerspanenden Materials entfernt werden. Dies ermöglicht es,
dass bei der fertig zu bearbeitenden Oberfläche eine geringere Rauheit
erzielt wird und die Genauigkeit im Hinblick auf die Abmessungen
verbessert wird.
-
Da
bei dieser Ausführungsform
die Reibungsfläche 13 des
Schneidwerkzeuges 1 im Hinblick auf die verarbeitete Oberfläche des
zu zerspanenden Materials nicht übermäßig vorsteht,
kann die Breite der Einebnungsfläche
gut genutzt werden, so dass eine geringere Rauheit der fertig zu
bearbeitenden Oberfläche
und eine Verbesserung der Genauigkeit im Hinblick auf die Abmessungen
erzielt werden kann. Dies ermöglicht
es, dass eine höhere
Standzeit des Werkzeuges erreicht wird, so dass das Werkzeug für eine längere Zeitdauer verwendet
werden kann.
- d) Nachfolgend wird ein Beispiel
für ein
Experiment vorgestellt, welches durchgeführt worden war, um die Wirkungen
des Schneidwerkzeuges gemäß der vorliegenden
Erfindung zu erkunden.
-
Bei
diesem Experiment wurde die Standzeit des Schneidwerkzeuges gemessen.
-
Zunächst wurde
ein Schneidwerkzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung und ein Schneidwerkzeug nach dem Stand der Technik hergestellt.
Werkstoff
des Werkzeuges: ISO HC4
(Keramisches Material aus Al2O3-TiC)
Form
des Werkzeuges: ISO CNGN433 (mit einer Einebnungsfläche)
Produkt
gemäß der vorliegenden
Erfindung:
θ =
1° (noch
nicht an einem Halter befestigt), w = 0,5 mm
θ' = +0,40° (an einem
Halter befestigt)
Produkt nach dem Stand der Technik:
θ = 0° (nicht an
einem Halter befestigt), w = 0,5 mm
θ' = –0,6° (an einem
Halter befestigt)
Form des Halters: ISO CCLNR2525M43-S
(Vorderspanwinkel
= –6°, Seitenspanwinkel
= –6°)
-
Die
nachfolgenden Schneidversuche (1) und (2) wurden unter den folgenden
Bearbeitungsbedingungen durchgeführt.
- (1) Eine Außenoberfläche wurde kontinuierlich zerspant,
und es wurde eine Zerspanungslänge
gemessen, bei der die Oberflächenrauheit
auf JIS 6,3 μm
RZ verringert worden war.
- (2) Unabhängig
von diesem vorangegangenen Versuch wurde die Oberflächenrauheit
an der Position bei einer Zerspanungslänge von 2000 m gemessen.
Werkstoff
des zu zerspanenden Objektes: ISO S45CL (induktionsgehärtet),
Härte Hv =
500–750
-
Form
des zu zerspanenden Objektes: Außendurchmesser φ 50,0 mm × Länge 200,0
mm
Schnittgeschwindigkeit: | V
= 200 m/min |
Vorschubgeschwindigkeit: | f
= 0,10 mm/Umdrehung |
Schnitttiefe: | d
= 0,15 mm |
Trocken
oder naß: | Naß |
-
Als
ein Ergebnis dieses Zerspanungsversuches (1) wurde festgestellt,
dass eine Ecke (Schneideneckenabschnitt) des Produktes gemäß der vorliegenden
Erfindung 6000 m zerspanen konnte. Andererseits konnte eine Ecke
des Produktes nach dem Stand der Technik nur 3600 m zerspanen. Somit
hatte das Produkt gemäß der vorliegenden
Erfindung eine höhere
Standzeit, und es konnte für
eine längere
Zeitdauer benutzt werden.
-
Als
ein Ergebnis des Zerspanungsversuches (2) wurde festgestellt, dass
die Oberflächenrauheit,
welche durch das Produkt gemäß der vorliegenden
Erfindung erzielt werden konnte, 2,5 μm betrug und somit gut verwendbar
war. Andererseits betrug die Oberflächenrauheit, welche durch das
Produkt nach dem Stand der Technik erzielt werden konnte, 4,7 μm, so dass
dieses Produkt nicht bevorzugt werden konnte.
-
Die
vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die oben beschriebene Ausführungsform
begrenzt, und sie kann selbstverständlich in unterschiedlichen
Arten innerhalb des Umfangs der beanspruchten Erfindung umgesetzt
werden.
-
Z.
B. ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein rautenförmiges Schneidwerkzeug
begrenzt, welches einen Schneideneckenwinkel (aus der Sicht der
Spanfläche
gesehen) gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
besitzt, und die vorliegende Erfindung kann auch auf ein rautenförmiges Schneidwerkzeug
angewendet werden, dessen Schneideneckenwinkel größer (oder
kleiner) als der oben erwähnte
Schneideneckenwinkel ist.
-
Die
vorliegende Erfindung kann selbstverständlich auf Schneidwerkzeuge
unterschiedlicher anderer Formen angewendet werden, wie z. B. ein
rechteckiges quaderförmiges
Schneidwerkzeug, ein im Querschnitt dreieckiges Schneidwerkzeug
und ähnliche
Werkzeuge.
-
Wie
oben im Detail beschrieben worden ist, weist das Schneidwerkzeug
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Einebnungsfläche
auf der Innenseite einer Tangente am Endabschnittabschlußpunkt eines
gekrümmten
oder mit einem
-
Radius
versehenen Abschnittes des Schneideneckenabschnittes auf. Daher
können
die Erhöhungen und
Vertiefungen einer fertig zu bearbeitenden Oberfläche eines
zu zerspanenden Materials beseitigt werden, indem ein Zerspanungsprozeß durchgeführt wird,
bei dem dieses Schneidwerkzeug, welches an einem Halter befestigt
ist, zum Einsatz kommt. Dies ermöglicht
es, dass bei der fertig zu bearbeitenden Oberfläche eine niedrige Oberflächenrauheit
erzielt wird, und dass die Genauigkeit im Hinblick auf die Abmessungen
verbessert wird.
-
Wenn
das Schneidwerkzeug an einem Halter befestigt ist, steht die Einebnungsfläche in Richtung
zu der fertig zu bearbeitenden Oberfläche eines zu zerspanenden Materials
nicht übermäßig hervor.
Daher wird eine hohe Standzeit des Werkzeuges erreicht, und das
Werkzeug kann für
eine lange Zeitdauer betrieben werden.