DE60020009T2

DE60020009T2 - Schneidwerkzeug

Info

Publication number: DE60020009T2
Application number: DE60020009T
Authority: DE
Inventors: Minoru Nagoya Koide
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2020-03-29
Also published as: DE60020009D1; KR20010020683A; JP2000280103A; US6623218B1; EP1063039A1; EP1063039B1

Description

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.

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.

Claims

Schneidwerkzeug, welches umfasst: einen Schneideckenabschnitt (7), eine Spanfläche (3) und eine Freifläche (9), wobei der Schneideckenabschnitt (7) einen gekrümmten Abschnitt und eine Einebnungsfläche (13) aufweist, wobei die Einebnungsfläche (13) zwischen dem gekrümmten Abschnitt und der Freifläche (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einebnungsfläche (13) auf der Innenseite einer Tangente zu einem Endabschnitt (11) des gekrümmten Abschnittes ist, und dass die Breite (w) der Einebnungsfläche (13) aus der Sicht der Spanfläche (3) im Bereich von 0,3 mm ≤ w ≤ 0,7 mm liegt.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, wobei ein Einebnungsflächenwinkel θ, welcher durch die Einebnungsfläche (13) mit der Tangente gebildet ist, im Bereich von 0° < θ < 5° liegt.
Schneidwerkzeug nach Anspruch 2, wobei der Einebnungsflächenwinkel θ, welcher durch die Einebnungsfläche (13) mit der Tangente gebildet ist, im Bereich von 0° < θ < 1° liegt.
Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Einebnungsfläche (13) aus der Sicht der Spanfläche (3) eine nach außen hervorstehende krummlinige Form oder eine lineare Form besitzt.
Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Schneidwerkzeug aus einem keramischen Werkstoff oder kubischem Bornitrid CBN gebildet ist.
Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Schneidwerkzeug ein Negativschneidplatten-Schneidwerkzeug ist.
Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der gekrümmte Abschnitt des Schneideckenabschnittes (7) mit einem Radius versehen ist.
Haltewerkzeug, umfassend ein Schneidwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welcher an einen Halter (15) befestigt ist.
Haltewerkzeug nach Anspruch 8, welches so gestaltet ist, wenn ein Spanwinkel des Halters, an den das Schneidwerkzeug befestigt ist, 0° oder einen negativen Winkel besitzt, dass der Winkel θ' der Einebnungsfläche (13) bezüglich einer fertig zu bearbeitenden Fläche 0° < θ' < 5° beträgt.