DE69106187T2

DE69106187T2 - Schneideinsatz.

Info

Publication number: DE69106187T2
Application number: DE69106187T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Fukuoka; Yuichi Kodera; Katsuhiko Sato
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: US5215415A; CA2036930C; EP0447847B1; ES2074183T3; CA2036930A1; DE69106187D1; EP0447847A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schneideinsatz, in dem wenigstens ein aus einem eine superharte Substanz, wie etwa Diamant oder ähnliches enthaltenden gesinterten Abschnitt hergestelltes Schneidkantenelement auf einer Ecke einer Grundplatte befestigt ist.
Üblicherweise besitzen die Schneideinsätze der oben zugeordneten Art einen Spänezerkleinerer mit einer besseren, fein bearbeiteten Oberfläche, um den Abfluß von Spänen in einer besseren Art und Weise zu ermöglichen.
Der konventionelle Schneideinsatz besitzt jedoch ein Hindernis oder Nachteil dahingehend, daß es für die Späne schwierig ist, durch den Spänezerkleinerer spiralförmig zusammengerollt zu werden.
Um das oben diskutierte Problem zu lösen, wurden verschiedene Experimente ausgeführt. Als ein Ergebnis wurden die nachfolgenden Kenntnisse erhalten. Das heißt, in dem Fall der Verwendung eines superhart gesinterten Abschnittes wird die Schneidqualität oder Schärfe verbessert und der Schnittwiderstand reduziert. Außerdem fließen die Späne äußerst weich auf und entlang dem Spänezerkleinerer, da der Schneideinsatz so gestaltet ist, daß die Oberflächenrauhigkeit des Spänezerkleinerers äußerst gering ist. Folglich fließen die Späne ab, ohne daß sie auf dem Spänezerkleinerer spiralförmig zusammengerollt werden; das heißt, es ist schwierig für die Späne, spiralförmig zusammengerollt zu werden. Abgesehen davon sind üblicherweise Schneideinsätze bekannt, in denen eine Vielzahl von Spänezerkleinerern von identischer Form jeweils auf den Ecken einer Grundplatte vorgesehen sind.
Bei dem wie oben konstruierten Schneideinsatz wird der Schneideinsatz abhängig von der Art der auszuführenden Schneidarbeiten, wie etwa Schruppen, Schlichten oder ähnliches, durch andere Typen ersetzt.
Der oben beschriebene konventionelle Schneideinsatz verfügt jedoch über das folgende Problem: Da die Spänezerkleinerer von identischer Form sind, müssen die Schneideinsätze durch andere ersetzt werden, wenn das Schruppen abgeschlossen ist und anschließendes Schlichten kontinuierlich ausgeführt werden soll.
Folglich ergibt sich das folgende Problem. Das heißt, die spanende Bearbeitung ist mühselig und hinderlich und die betriebliche Leistungsfähigkeit wird reduziert.
Ein Stand der Technik, der von Interesse ist, ist der in der GB-A-2 086 430 offenbarte, nämlich ein Schneidwerkzeug bestehend aus einem plattenförmigen Körper, umfassend eine gesinterte Cermetschicht und eine gesinterte Körperschicht, die Bornitrid hoher Dichte oder Diamant enthält. Die gesinterte Cermetschicht bildet den Mittelabschnitt des plattenförmigen Körpers und ist umgeben von und befestigt an der Seitenfläche oder an der Seitenfläche und oberen und unteren Flächen der gesinterten Körperschicht. Wenigstens eine Fläche der Seitenfläche, oberen Fläche und unteren Fläche der gesinterten Körperschicht enthält in einen Spänezerkleinerer eingearbeitetes Bornitrid hoher Dichte oder Diamant.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen Schneideinsatz zu schaffen, bei dem ein Widerstand auf den Spänefluß gegeben oder übertragen wird, um ein sich spiralförmiges Zusammenrollen der Späne zu erleichtern. Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schneideinsatz zu schaffen, bei dem ein Wechseln der Position des Schneideinsatzes das Ausführen verschiedener Schnittarten wie etwa Schruppen, Schlichten und dergleichen ermöglicht, ohne die Notwendigkeit des Austausches der Schneideinsätze durch andere Typen.
Die Erfindung ist wie in den zugehörigen Patentansprüchen definiert, von denen Anspruch 1 in zweiteiliger Form formuliert wurde, basierend auf der Annahme, daß die vorhergenannte GB-A 2 086 430 den nächstliegenden Stand der Technik dargestellt.
Gemäß der Erfindung ist ein Schneideinsatz vorgesehen, umfassend eine in einer vieleckigen Form gestaltete Grundplatte, die eine Vielzahl von Ecken besitzt, und wenigstens ein auf einer oberen Fläche einer Ecke der Grundplatte befestigtes Schneidkantenelement,
worin das Schneidkantenelement zusammengesetzt ist aus einem gesinterten Abschnitt hoher Härte, der aus Sinterkarbid hergestellt ist, der als Hauptkomponente eine Komponente besitzt, die aus der Gruppe bestehend aus Wolframkarbid und Cermet gewählt ist, und einen superharten gesinterten Abschnitt, der als Hauptkomponente eine Komponente besitzt, die aus der Gruppe bestehend aus Diamant und kubischem Bornitrid gewählt ist, und der gesinterte Abschnitt hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt aufeinander liegen, das Schneidkantenelement mittels Hartlöten an der oberen Fläche der Ecke der Grundplatte befestigt ist, so daß der superharte gesinterte Abschnitt an einer oberen Fläche der Grundplatte angeordnet ist, und
der superharte gesinterte Abschnitt eine obere Fläche besitzt, in der ein Spänezerkleinerer ausgebildet ist, dessen Oberflächenrauhigkeit in einem Bereich von 0,5 Mikrometern Rmax(S) bis 10 Mikrometer Rmax(S) liegt.
Hierbei besteht der Grund, warum die Oberflächenrauhigkeit des Spänezerkleinerers in dem Bereich von 0,5 S bis 10 S festgelegt wird darin, daß wenn die Oberflächenrauhigkeit geringer als 0,5 S ist, der Gleitwiderstand der auf und entlang dem Spänezerkleinerer gleitenden Späne reduziert wird, so daß sich die Späne nur schwer spiralförmig zusammenrollen; wohingegen, wenn die Oberflächenrauhigkeit mehr als 10 S beträgt, der Gleitwiderstand der Späne ansteigt, so daß die Fähigkeit der Späne abzufließen verringert wird.
Des weiteren ist gemäß der Erfindung ein Schneideinsatz vorgesehen, worin das Schneidkantenelement eine Schneide besitzt, und worin der Spänezerkleinerer über zwei Abschnitte verfügt, wobei einer der der Schneide nächstliegenden Abschnitte eine Oberflächenrauhigkeit von höchstens 0,8 S über 5 % bis 50 % der Breite des Spänezerkleinerers und der verbleibende Abschnitt eine Oberflächenrauhigkeit von 0,5 S bis 10 S besitzt.
Im nachfolgenden besteht der Grund, warum die Oberflächenrauhigkeit höchstens 0,8 S beträgt, darin, daß wenn die Oberflächenrauhigkeit 0,8 S übersteigt, ein Abplatzen, Verschweißen oder Schmelzen und dergleichen wahrscheinlich in und auf der Schneide auftritt. Überdies ist der Grund, warum der der Schneide nächstgelegene 0,8 S-Abschnitt des Spänezerkleinerers vorzugsweise eine Breite zwischen 5 % und 50 % der Breite des Spänezerkleinerers besitzt, der, daß wenn die Breite dieses Abschnittes des Spänezerkleinerers geringer als 5 % ist, es schwierig werden wird, ein Werkstück bis zu einem Wert geringer als 0,8 S zu bearbeiten. Andererseits ist der Grund, warum die Breite des Abschnittes des Spänezerkleinerers größer als 50 % ist, wie folgt. Das heißt, sogar wenn das Werkstück so bearbeitet wird, daß es einen Wert geringer als 0,8 S besitzt, werden die Vorteile der Vermeidung von Abplatzen und ähnlichem verringert.
Folglich werden bei dem Schneideinsatz gemäß der Erfindung, da die Oberflächenrauhigkeit des Spänezerkleinerers so gestaltet ist, daß sie einen Wert innerhalb des Bereiches von 0,5 S bis 10 S besitzt, die Späne dem Gleitwiderstand von dem Spänezerkleinerer unterworfen, so daß die Späne spiralförmig zusammengerollt werden. Mit anderen Worten kann der Schnittwiderstand von der Oberfläche des Spänezerkleinerers auf die Späne übertragen werden, was es ermöglicht, die Späne spiralförmig zusammenzurollen.
Ferner wird in dem Fall bei dem der an die Schneide angrenzende Abschnitt des Spänezerkleinerers auf einen Wert von höchstens 0,8 S ausgestaltet ist, ein Verschweißen oder Schmelzen auf der Schneide unwahrscheinlich, und ebenfalls wird ein Abplatzen unwahrscheinlich. Folglich kann ein zwischen der Spanfläche und einer Flanke eingeschlossener Winkel, d.h. der Winkel der Schneide, spitz gestaltet werden, was es ermöglicht, den Schnittwiderstand zu reduzieren. Weil der an die Schneide angrenzende Abschnitt des Spänezerkleinerers so gestaltet ist, daß er eine Oberflächenrauhigkeit von höchstens 0,8 S besitzt, wird darüber hinaus eine beachtliche Verbesserung dahingehend geschaffen, daß ein Auftreten von Abplatzen oder ähnlichem der Schneide weiter sicher verhindert werden kann.
Vorzugsweise ist in der Ecke der Grundplatte ein Ausschnitt ausgebildet, wobei die obere Fläche der Ecke der Basisplatte als eine Bodenfläche des Ausschnittes dient; und der gesinterte Abschnitt hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt liegen in einer Richtung parallel zu der Bodenfläche des Ausschnittes aufeinander, so daß sich der superharte gesinterte Abschnitt an einer Begrenzungsfläche der Grundplatte befindet.
Gemäß dem oben beschriebenen Schneideinsatz läßt sich, da der superhart gesinterte Abschnitt, der teuer ist, nur an der Ecke der Umfangsfläche des Schneidansatzes angeordnet ist, ein solcher Vorteil bewirken, daß eine erhebliche Kostenverminderung erzielt werden kann.
Vorzugsweise umfaßt der Schneideinsatz eine Vielzahl von Schneidkantenelementen, die jeweils auf oberen Flächen der jeweiligen Ecken der Grundplatte befestigt sind.
Da die Schneidkantenelemente jeweils auf den Ecken der Grundplatte befestigt sind, ist es mit der obigen Anordnung möglich, ein Werkstück aufeinanderfolgend durch die Ecken der Grundplatte zu schneiden. Folglich ist der oben beschriebene Schneideinsatz, verglichen mit einem Schneideinsatz bei dem lediglich eine Ecke verwendet werden kann, überlegen in seiner wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit. Ferner läßt sich, da es möglich ist, den gesamten Vorrat zu reduzieren, ein solcher Vorteil schaffen, daß die Kontrolle oder das Management von Werkzeugen vereinfacht werden kann.
Vorzugsweise hat jeder der Spänezerkleinerer eine Breite von 1,0 mm bis 3,0 mm an dem vorderen Ende der Schneide. Wenn die Breite geringer als 1,0 mm ist, fließen die Späne ab, ohne daß sie auf dem Spänezerkleinerer spiralförmig zusammengerollt werden, weil die Länge der Späne zu kurz ist, um genügend Gleitwiderstand von der Oberfläche des Spänezerkleinerers auf die Späne zu übertragen. Andererseits wird die durch den Gleitwiderstand der Späne ausgeübte Schnittbelastung, wenn die Breite 3 mm übersteigt, höher als die beim gewöhnlichen Schneiden.
Ferner ist gemäß der Erfindung ein vieleckiger Schneideinsatz vorgesehen, der eine Vielzahl von Ecken mit darin ausgebildeten jeweiligen Spänezerkleinerern besitzt,
worin wenigstens einer der Spänezerkleinerer von unterschiedlicher Gestalt als die verbleibenden Spänezerkleinerer ist.
Da die sich untereinander in der Gestalt unterscheidenden Spänezerkleinerer jeweils in den Ecken der Grundplatte ausgebildet sind, ermöglicht mit der obigen Anordnung der Erfindung ein Positionswechsel der Ecken die Bewältigung verschiedener Arten von Schneidarbeiten wie etwa Schruppen, Schlichten und dergleichen. Demgemäß ist es in dem Fall, bei dem z.B. von Schruppen auf Schlichten gewechselt wird, nicht erforderlich, den Schneideinsatz durch andere zu ersetzen. Folglich ist es möglich, die betriebsmäßige Leistungsfähigkeit zu steigern.
Der Schneideinsatzkörper ist aus Sinterkarbid hergestellt und von dreieckiger Form.
Vorzugsweise umfaßt der Schneideinsatz einen Schneideinsatzkörper, der über Ecken verfügt. Der Schneideinsatzkörper ist aus einem gesinterten Abschnitt hoher Härte und einem superharten gesinterten Abschnitt zusammengesetzt, die aufeinanderliegen.
Mit der obigen Anordnung der Erfindung ermöglicht ein Positionswechsel der Ecken die Bewältigung von verschiedenen Schneidarbeiten, wie etwa Schruppen, Schlichten und dergleichen. Da der superharte gesinterte Abschnitt lediglich angrenzend zu der Flanke der oberen Fläche angeordnet ist, können Schnittwiderstand und Schnittqualität oder Schärfe verbessert und Produkte dadurch bei reduzierten Kosten hergestellt werden.
Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils II in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich der gemäß Fig. 2, zeigt jedoch eine erste Modifikation der ersten Ausführungs form;
Fig. 4 ist eine Draufsicht einer zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 ist eine Draufsicht einer dritten Modifikation der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils VII in Fig. 6;
Fig. 8 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 ist eine vergrößerte Teilansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils IX in Fig.8;
Fig. 10 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 9, zeigt jedoch eine Modifikation der zweiten Ausführungsform;
Fig. 11 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 ist eine vergrößerte Teilansicht, bei Betrachtung in Richtung des Pfeils XII in Fig. 11;
Fig. 13 ist eine Längsschnittansicht, die den Schnittest unter Verwendung eines in den Fig. 11 und 12 gezeigten Schneideinsatzes dargestellt;
Fig. 14 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 ist eine vergrößerte Teilansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils XV in Fig. 14;
Fig. 16 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 15, zeigt jedoch eine erste Modifikation der fünften Ausführungsform;
Fig. 17 ist eine Draufsicht einer zweiten Modifikation der fünften Ausführungsform;
Fig. 18 ist eine Draufsicht einer dritten Modifikation der fünften Ausführungsform;
Fig. 19 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 20 ist eine vergrößerte Teilansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils XX in Fig. 19;
Fig. 21 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 22 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 23 ist eine Draufsicht einer Modifikation der achten Ausführungsform;
Fig. 24 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 25 ist ist eine vergrößerte Teilansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils XXV in Fig. 24;
Fig. 26 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 25, zeigt jedoch eine erste Modifikation der neunten Ausführungsform;
Fig. 27 ist eine Draufsicht einer zweiten Modifikation der neunten Ausführungsform;
Fig. 28 ist eine Draufsicht einer dritten Modifikation der neunten Ausführungsform;
Fig. 29 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 30 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 31 ist eine vergrößerte Teilansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils XXXI in Fig. 30;
Fig. 32 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 31, zeigt jedoch eine Modifikation der in den Fig. 30 und 31 dargestellten elften Ausführungsform;
Fig. 33 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 34 ist eine vergrößerte Teilansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils XXXIV in Fig. 33;
Fig. 35 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 34, zeigt jedoch eine Modifikation der zwölften Ausführungsform;
Fig. 36 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 37 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 36, zeigt jedoch eine Modifikation der in Fig. 36 dargestellten dreizehnten Ausführungsform;
Fig. 38 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 39 ist eine Draufsicht eines Schneideinsatzes gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 40 ist eine Seitenansicht des in Fig. 39 dargestellten Schneideinsatzes; und
Fig. 41 ist eine Perspektivansicht, die einen Werkstoff darstellt, aus dem der in den Fig. 39 und 40 gezeigte Schneideinsatz gewonnen wird.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden weiter unten im Detail beschrieben werden. In diesem Zusammenhang werden durch den gesamten Beschreibungsteil gleiche oder ähnliche Komponenten und Bauteile durch die selben oder gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und die Beschreibung der gleichen oder ähnlichen Komponenten und Bauteile wird ausgelassen werden, um Wiederholungen zu vermeiden.
Bezug nehmend als erstes auf die Fig. 1 und 2 ist ein Schneideinsatz gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Schneideinsatz umfaßt eine Grundplatte 1, die eine dreieckige Form besitzt und über drei Ecken 6 verfügt. Die Grundplatte 1 ist aus Stahl, Sinterkarbid oder ähnlichem hergestellt. Eine der Ecken 6 der Grundplatte 1 ist mit einem Ausschnitt 1a versehen. Ein Schneidkantenelement 2 ist auf einer oberen Fläche der Ecke 6 der Grundplatte 1 befestigt. Die obere Fläche der Ecke 6 der Grundplatte 1 dient als eine Grundfläche des Ausschnittes 1a.
Das Schneidkantenelement 2 ist aus einem gesinterten Abschnitt 3 hoher Härte und einem superharten gesinterten Abschnitt 4 zusammengesetzt, die in einer Richtung senkrecht zu der Bodenfläche des Ausschnittes 1a aufeinanderliegen. Der gesinterte Abschnitt 3 hoher Härte ist aus einem Sinterkarbid gefertigt, dessen Hauptkomponente Wolframkarbid (WC) ist, während der superharte gesinterte Abschnitt 4 als seine Hauptkomponente Diamant, kubisches Bornitrid (CBN) oder dergleichen besitzt. Das Schneidkantenelement 2 ist so an der oberen Fläche der Grundplatte 1 angeordnet, daß die obere Fläche des superharten gesinterten Abschnittes 4 im wesentlichen bündig mit der oberen Fläche der Grundplatte 1 ist.
Die obere Fläche des superharten gesinterten Abschnittes 4 ist mit einem Spänezerkleinerer 5 versehen. Der Spänezerkleinerer 5 besitzt einen ersten Abschnitt 5&sub1;, der in der oberen Fläche des superharten gesinterten Abschnittes 4 ausgebildet ist, und einen zweiten Abschnitt 5&sub2;, der in der oberen Fläche der Grundplatte 1 ausgebildet ist.
Das Schneidkantenelement 2 besitzt eine Schneide E1. Der Spänezerkleinerer 5 verfügt über eine Führungskante 5&sub3;, die als die Schneide E1 des Schneidkantenelementes 2 dient, und eine Hinterkante 5&sub4;, die sich parallel zu der Führungskante 5&sub3; erstreckt. Die gerade Distanz A&sub1; von der Schneide E1 zu der Hinterkante 5&sub4; zeigt die Breite des Spänezerkleinerers 5. Die bevorzugte Distanz A1 beträgt 1,0 mm bis 3,0 mm, gemessen von der Schneide E1. Die obere Fläche des Schneidkantenelementes 2 besitzt einen Abschnitt, der sich von dem vorderen Ende der Schneide E1 zu einem Ort auf der oberen Fläche des Schneidkantenelementes 2 erstreckt, der von dem vorderen Ende der Schneide E1 durch eine gerade Distanz B&sub1; getrennt ist. Der Abschnitt der oberen Fläche des Schneidkantenelementes 2 ist poliert, um einen polierten Abschnitt 5a zu bilden. Der polierte Abschnitt 5a besitzt eine Oberflächenrauhigkeit gleich oder geringer als 0,8 S. Der verbleibende Abschnitt des Spänezerkleinerers 5 hat eine Oberflächenrauhigkeit von 0,5 S bis 10 S (wobei S äquivalent zu Mikrometer Rmax ist) die mittels Elektroerosionsbearbeitung oder Polieren erzielt ist. In diesem Zusammenhang ist es vorzuziehen, daß der verbleibende Abschnitt des Spänezerkleinerers 5 (außer für den polierten Abschnitt 5a) eine Oberflächenrauhigkeit zwischen 1,5 S bis 2,0 S besitzt. Zusätzlich ist es vorzuziehen, daß der polierte Abschnitt 5a eine Breite B1 besitzt, die von 5 % bis 50 % der Breite A1 des Spänezerkleinerers 5 beträgt.
Als nächstes wird das Herstellungsverfahren für den wie oben konstruierten Schneideinsatz beschrieben werden.
Zuerst werden der gesinterte Abschnitt 3 hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt 4 bei gleichzeitigem Sintern chemisch miteinander verbunden. Dadurch wird ein Bauteil mit einer bestimmten Größe geformt. Ein dreieckiges Teil wird aus dem vorhergenannten Bauteil gewonnen und bildet somit das Schneidkantenelement 2.
Das dreieckige Schneidkantenelement 2 wird durch Hartlöten mit dem Ausschnitt 1a in der Grundplatte 1 verbunden, so daß die obere Fläche des Schneidkantenelementes 2 im wesentlichen bündig mit der oberen Fläche der Grundplatte 1 ist. Anschließend wird der Schneideinsatz auf seinen oberen, unteren und Umfangsflächen poliert.
Nachfolgend wird der Spänezerkleinerer 5 durch Elektroerosionsbearbeitung oder Polieren geformt. Zuletzt wird der polierte Abschnitt 5a, dessen Oberflächenrauhigkeit gleich oder geringer als 0,8 S ist, entlang der Schneide E1 des Spänezerkleinerers 5 gebildet. Auf diese Weise ist es, wenn während der Bearbeitung des Spänezerkleinerers 5 der gesamte Spänezerkleinerer auf eine Oberflächenrauhigkeit gleich oder geringer als 0,8 S gebracht wird, nicht notwendig, den polierten Abschnitt 5a nochmals zu bearbeiten.
Gemäß dem wie oben beschrieben konstruierten Schneideinsatz können die folgenden Vorteile geschaffen werden. Das heißt, da der polierte Abschnitt 5a, dessen Oberflächenrauhigkeit gleich oder geringer als 0,8 S ist, entlang der Schneide E1 des Spänezerkleinerers 5 geformt wird, ist eine Ablagerung oder ein Schmelzen auf der Schneide E1 unwahrscheinlich und Abplatzen oder dergleichen ist ebenfalls unwahrscheinlich, insbesondere in dem Fall, daß Aluminium oder ähnliches geschnitten wird. Ferner ist es möglich, da ein Abplatzen der Schneide E1 unwahrscheinlich gemacht werden kann, daß ein zwischen der Spanfläche und der Flanke eingeschlossener Winkel (d.h. ein Winkel, der Schneide) spitz gestaltet wird.
Des weiteren ist die Breite B1 des polierten Abschnittes 5a innerhalb eines Bereiches von 5 % bis 50 % der Breite A1 des Spänezerkleinerers 5 gestaltet, und die Oberflächenrauhigkeit des Abschnittes des Spänezerkleinerers 5 (außer für den polierten Abschnitt 5a) ist innerhalb des Bereiches von 0,5 S bis 10 S ausgebildet. Folglich kann an der Oberfläche des Spänezerkleinerers 5 ein Gleitwiderstand auf die Späne übertragen werden, wodurch es den Spänen ermöglicht wird, sich in eine spiralförmige Gestalt zusammenzurollen.
In Zusammenhang mit dem oben erwähnten ist zu bemerken, daß obwohl die erste Ausführungsform so beschrieben wurde, daß der gesinterte Abschnitt 3 hoher Härte aus Sinterkarbid hergestellt ist, der gesinterte Abschnitt 3 aus anderen gesinterten Legierungen, wie z.B. Cermet oder dergleichen gefertigt sein kann. Es ist jedoch notwendig, einen Werkstoff zu wählen, der sicherstellt, daß der Werkstoff mittels Hartlöten wie Sinterkarbid an der Grundplatte befestigt und der Werkstoff chemisch mit dem superharten gesinterten Abschnitt verbunden werden kann.
Überdies ist der polierte Abschnitt 5a entlang der Schneide E1 des Spänezerkleinerers 5 ausgebildet. Der Spänezerkleinerer 5 kann aber auch ohne den polierten Abschnitt 5a gestaltet werden und kann als eine Fläche verbleiben, die durch Elektroerosion zu bearbeiten ist.
Ferner kann zusätzlich zu der Querschnittsgestalt des Spänezerkleinerers 5 (wie in Fig. 2 dargestellt), bei der der positive Spanwinkel groß ist, die Querschnittsgestaltung des Spänezerkleinerers 5 derart sein, daß die obere Fläche des Spänezerkleinerers 5 so ausgebildet ist, daß sie sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Grundplatte 1 (wie in Fig. 3 gezeigt) erstreckt. Das heißt, der Spänezerkleinerer 5 besitzt, wie in Fig. 3 dargestellt, eine obere Fläche, die sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Ecke 6 der Grundplatte 1 erstreckt. Selbstverständlich kann die Querschnittsgestalt des Spänezerkleinerers 5 über einen negativen Spanwinkel verfügen.
Außerdem besitzt der Spänezerkleinerer 5, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Führungskante 5&sub3;, die als die Schneide E1 des Schneidkantenelementes 2 dient, und eine Hinterkante 5&sub4;, die sich schräg zu der Führungskante 5&sub3; erstreckt.
Überdies ist der Spänezerkleinerer 5, wie in Fig. 5 dargestellt, lediglich in der oberen Fläche des Schneidkantenelementes 2 ausgebildet.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 6 und 7 ist ein Schneideinsatz gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, ist ein Schneidkantenelement 11 so angeordnet, daß ein aus Sinterkarbid hergestellter gesinterter Abschnitt 12 hoher Härte und ein superharter gesinterter Abschnitt 13 in einer geschichteten Konfiguration gebildet werden, und sich die Richtung der Schichtung radial in Bezug auf das Zentrum der Grundplatte 1 erstreckt. Das heißt, der gesinterte Abschnitt 12 hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt 13 liegen in einer Richtung parallel zu der Bodenfläche des Ausschnittes 1a aufeinander, so daß sich der superharte Abschnitt 13 an einer Außenfläche der Grundplatte 1 befindet. Der superharte gesinterte Abschnitt 13 befindet sich in Bezug zu dem gesinterten Abschnitt 12 hoher Härte radial außen und bildet einen Teil der äußeren Umfangsfläche der Grundplatte 1 an deren Ecke 6.
Ein Spänezerkleinerer 5 ist auf der oberen Fläche des Schneidkantenelementes 11 ausgebildet und erstreckt sich von dem superharten gesinterten Abschnitt 13 zu dem gesinterten Abschnitt 12 hoher Härte.
Das Schneidkantenelement 11 wird ähnlich wie das unter Bezugnahme auf die vorhergehend beschriebene Ausführungsform erläuterte Schneidkantenelement 2 hergestellt und ist mittels Hartlöten mit der Grundplatte 1 verbunden. Der wie oben beschrieben konstruierte Schneideinsatz besitzt die folgenden Vorteile. Das heißt, da der superharte gesinterte Abschnitt 13, der teuer ist, lediglich an dem vorderen Ende der Ecke 6 in der Grundplatte 1 angeordnet ist, kann ein Versuch unternommen werden, die Kosten des Schneideinsatzes zu reduzieren. Außerdem kann der Schneideinsatz gemäß der zweiten Ausführungsform Vorteile ähnlich denen der ersten Ausführungsform bewirken.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 8 und 9 ist ein Schneideinsatz gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Schneideinsatz umfaßt eine Grundplatte 101, die in einer dreieckigen Form ausgebildet ist und über drei Ecken 106 verfügt. Die Ecken 106 der Grundplatte 101 sind mit ihren jeweiligen Ausschnitten 101a ausgebildet. Drei Schneidkantenelemente 102 sind jeweils auf oberen Flächen der jeweiligen Ecken 106 der Grundplatte 101 befestigt. Die obere Fläche einer jeden Ecke 106 der Grundplatte 101 dient als eine Bodenfläche eines jeweils entsprechenden Ausschnittes 101a.
Der gesinterte Abschnitt 103 hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt 104 liegen in einer Richtung parallel zu der Bodenfläche des Ausschnittes 101a aufeinander, so daß sich der superharte gesinterte Abschnitt 104 an einer Umfangsfläche der Grundplatte 101 befindet.
Im Herstellungsverfahren des wie oben beschrieben konstruierten Schneideinsatzes wird das dreieckige Schneidkantenelement 102 mittels Hartlöten mit dem Ausschnitt 101a in der Grundplatte 101 verbunden, so daß die Stirnseite des superharten gesinterten Abschnittes 104 (d.h. die Außenfläche davon) zu der Umfangsfläche der Grundplatte 101 gerichtet ist. Anschließend wird der Schneideinsatz an seinen oberen, unteren und Umfangsflächen poliert.
In Zusammenhang mit dem obigen kann die Querschnittsgestaltung des Spänezerkleinerers 5 derart sein, daß die obere Fläche des Spänezerkleinerers 5 so ausgebildet ist, daß sie sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Grundplatte (wie in Fig. 10 dargestellt) erstreckt. Das heißt, der Spänezerkleinerer 5 besitzt, wie in Fig. 10 gezeigt, eine obere Fläche, die sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Ecke 106 der Grundplatte 101 erstreckt.
Bezug nehmend als nächstes auf die Figuren 11 und 12 ist ein Schneideinsatz gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der in den Fig. 11 und 12 gezeigte Schneideinsatz unterscheidet sich von dem in den Fig. 8 und 9 dargestellten Schneideinsatz hauptsächlich in der Form des Schneidkantenelementes.
Ein gesinterter Abschnitt 103 hoher Härte und ein superharter gesinterter Abschnitt 104 werden in einem Arbeitsgang gleichzeitigen Sinterns chemisch miteinander verbunden und formen dadurch ein Bauteil bestimmter Größe. Das Schneidkantenelement wird aus dem vorhergenannten Bauteil gewonnen. Somit wird ein Schneidkantenelement 111 gebildet. Jedes der Schneidkantenelemente 111 wird im allgemeinen in eine in der Draufsicht rechteckige Form gebracht, wie in Fig. 11 gezeigt.
Und der Spänezerkleinerer besitzt eine Breite A2 von 1,0 mm bis 3,0 mm an dem vorderen Ende der Schneide E2.
Der wie oben beschrieben konstruierte Schneideinsatz verfügt über die folgenden Vorteile. Das heißt, da die lange Seite des Schneidkantenelementes 111 so angeordnet ist, daß sie sich entlang der Schneide 102 erstreckt, ist es möglich, einen großen, in dem superharten gesinterten Abschnitt 104 ausgebildeten Abschnitt der Schneide 102 zu erhalten. Sogar wenn das Maß des verwendeten superharten gesinterten Abschnittes 104 der gleiche ist, ist es folglich möglich einen Schneideinsatz zu produzieren, der besser hinsichtlich seiner Schneidfähigkeit oder Schärfe ist. Ferner kann die Standzeit des Schneideinsatzes verlängert werden. Der Schneideinsatz gemäß der vierten Ausführungsform kann andere Vorteile ähnlich denen der durch die erste Ausführungsform geschaffenen bewirken.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 14 und 15 ist ein Schneideinsatz gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Schneideinsatz umfaßt eine Grundplatte 201 mit drei Ecken 206. Die Ecken 206 der Grundplatte 201 sind mit ihren jeweiligen Ausschnitten 201a ausgebildet. Schneidkantenelemente 202 sind jeweils auf oberen Flächen der jeweiligen Ecken 206 der Grundplatte 201 befestigt. Die oberen Flächen der jeweiligen Ecken 206 der Grundplatte 201 dienen jeweils als Bodenflächen der Ausschnitte 201a.
Jedes der Schneidkantenelemente 202 ist aus einem gesinterten Abschnitt 203 hoher Härte und einem superharten gesinterten Abschnitt 204 zusammengesetzt, die in einer Richtung senkrecht zu der Bodenfläche des Ausschnittes 201a aufeinanderliegen.
Wie in Fig. 16 dargestellt, kann die Querschnittsgestaltung des Spänezerkleinerers derart sein, daß sich die obere Fläche des Spänezerkleinerers 5 im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Grundplatte 201 erstreckt. Das heißt, der Spänezerkleinerer besitzt, wie in Fig. 16 dargestellt, eine obere Fläche, die sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Ecke 206 der Grundplatte 201 erstreckt.
Ferner besitzt der Spänezerkleinerer 5, wie in Fig. 17 gezeigt, eine Führungskante 5&sub3;, die als die Schneide E3 des Schneidkantenelementes 201 dient, und eine Hinterkante 5&sub4;, die sich schräg zu der Führungskante erstreckt.
Außerdem kann der Spänezerkleinerer 5, wie in Fig. 18 gezeigt, lediglich in der oberen Fläche des Schneidkantenelementes 202 ausgebildet sein.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 19 und 20 ist ein Schneideinsatz gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei der sechsten Ausführungsform liegen ein gesinterter Abschnitt 212 hoher Härte und ein superharter gesinterter Abschnitt 213 in einer Richtung parallel zu der Bodenfläche des Ausschnittes 201a aufeinander, so daß sich der superharte gesinterte Abschnitt 213 an einer Außenfläche der Grundplatte 201 befindet.
Bezug nehmend als nächstes auf Fig. 21 ist ein Schneideinsatz gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der in Fig. 21 gezeigte Schneideinsatz unterscheidet sich von dem in den Fig. 19 und 20 dargestellten Schneideinsatz hauptsächlich in der Gestaltung der Grundplatte. Das heißt, die Grundplatte 220 ist in der Draufsicht in der Form eines Quadrates gestaltet.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 22 ist ein Schneideinsatz gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der in Fig. 22 gezeigte Schneideinsatz unterscheidet sich von dem in der Fig. 21 gezeigten Schneideinsatz hauptsächlich in der Gestaltung der Grundplatte. Das heißt, die Grundplatte 230 ist in der Draufsicht in der Form eines Rhomboid gestaltet. Besonders ein Paar gegenüberliegender Ecken 206 und 206 der Grundplatte 230 ist so gestaltet, daß die Ecken einen Winkel Θ von 55º besitzen.
In einem in Fig. 23 dargestellten Schneideinsatz ist ein Paar gegenüberliegender Ecken 206 und 206 der Grundplatte 230 so gestaltet, daß die Ecken einen Winkel Θ von 35º besitzen.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 24 und 25 ist ein Schneideinsatz gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Schneideinsatz umfaßt eine Grundplatte 311, die in einer dreieckigen Gestalt geformt ist und drei Ecken 306 besitzt. Die Ecken 306 der Grundplatte 301 sind mit ihren jeweiligen Ausschnitten 311a ausgebildet. Drei Schneidkantenelemente 312 sind jeweils auf oberen Flächen der jeweiligen Ecken 306 der Grundplatte 311 befestigt. Die obere Fläche einer jeden Ecke 306 der Grundplatte 311 dient als eine Bodenfläche eines jeweils entsprechenden Ausschnittes 311a.
Zwei der Ecken 306 der Grundplatte 311 sind mit ihren jeweiligen ersten Spänezerkleinerern 315 und 315 versehen, die sich entlang der Schneide E4 erstrecken. Die verbleibende Ecke 306 der Grundplatte 311 ist mit einem zweiten Spänezerkleinerer 316 versehen, der sich schräg zu der Schneide E4 erstreckt.
Jeder der Spänezerkleinerer 315 ist so ausgebildet, daß er eine gleiche oder konstante Breite entlang der Schneide E4 besitzt, während der zweite Spänezerkleinerer 316 so ausgebildet ist, daß seine Breite von der Ecke 306 entlang der Schneide E4 allmählich abnimmt.
Üblicherweise dient die an jeden der ersten Spänezerkleinerer 315 angrenzende Schneide E4 als eine Schneide zum Schlichten, während die an den zweiten Spänezerkleinerer 316 angrenzende Schneide E4 als eine Schneide zum Schruppen dient.
In jedem der Spänezerkleinerer 315 und 316 ist ein Abschnitt der Breite B4, gemessen von der Schneide E4 aus, in einen polierten Abschnitt 317 geformt, der auf eine Oberflächenrauhigkeit von einem Wert gleich oder geringer als 0,8 S poliert ist. Der verbleibende Abschnitt des Spänezerkleinerers 315 oder 316 ist so ausgebildet, daß er eine Oberflächenrauhigkeit gleich oder größer als 0,5 S und gleich oder geringer als 10 S besitzt. In diesem Zusammenhang ist es vorzuziehen, daß der verbleibende Abschnitt des Spänezerkleinerers 315 und 316 (außer für den polierten Abschnitt 317) über eine Oberflächenrauhigkeit von gleich oder größer 1,5 S und gleich oder geringer als 2,0 S verfügt.
Außerdem ist es vorzuziehen, daß die Breite B4 des polierten Abschnittes 317 in einer Größenordnung gleich oder größer als 5 % und gleich oder geringer als 50 % der Breite A4 des Spänezerkleinerers 315 oder 316 ausgebildet ist.
Da die Spänezerkleinerer 315 und 316 in Abhängigkeit der Ecken 306 der Grundplatte 301 in ihrer Gestalt verschieden sind, ermöglicht bei dem wie oben beschrieben konstruierten Schneideinsatz ein Wechsel der Position der Ecken 306 das Ausführen verschiedenartiger Schneidarbeiten wie etwa Schruppen, Schlichten usw.
Wenn z.B. von Schruppen auf Schlichten gewechselt wird, ist es folglich nicht erforderlich, den Schneideinsatz durch einen anderen zu ersetzen. Somit ist es möglich, den Schneidvorgang oder dessen Ausführung zu verbessern.
Die Querschnittsgestaltung des Spänezerkleinerers 315 kann derart sein, daß die obere Fläche des Spänezerkleinerers 315 so ausgebildet ist, daß sie sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Grundplatte 311 erstreckt, wie in Fig. 26 dargestellt. Das heißt, der Spänezerkleinerer 315 besitzt, wie in Fig. 26 gezeigt, eine obere Fläche, die sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Ecke 306 der Grundplatte 311 erstreckt.
Bei der oben beschriebenen neunten Ausführungsform sind jeweils zwei erste Spänezerkleinerer 315 an den beiden Ecken 306 der Grundplatte 311 vorgesehen und ein einzelner zweiter Spänezerkleinerer 316 ist auf der verbleibenden Ecke 306 vorgesehen. Wie in Fig. 27 dargestellt, können jedoch auch zwei Spänezerkleinerer 316 und 316 jeweils an den Ecken 306 der Grundplatte 311 vorgesehen werden. Des weiteren ist es möglich, daß, wie in Fig. 28 dargestellt, die ersten und zweiten Spänezerkleinerer 315 und 316 lediglich in einem jeweiligen Schneidkantenelement 312 ausgebildet sind.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 29 ist ein Schneideinsatz gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der in Fig. 29 gezeigte Schneideinsatz unterscheidet sich von dem in Fig. 24 und 25 dargestellten Schneideinsatz hauptsächlich darin, daß eine der Ecken 306 der Grundplatte 311 nicht mit einem Schneidkantenelement versehen ist.
Das heißt, der erste Spänezerkleinerer 315 wird mittels Elektroerosionsbearbeitung oder Polieren direkt in der Grundplatte 311 an der Ecke 306 gefertigt, an der das Schneidkantenelement 312 nicht vorgesehen ist.
Gemäß dem wie oben beschrieben konstruierten Schneideinsatz kann folgender Vorteil geschaffen werden. Das heißt, es ist möglich, verschiedene zu bearbeitende Werkstücke zu bewältigen, abhängig von deren Härte und ähnlichem. Zum Beispiel wird in einem Fall, bei dem ein Werkstoff mit einer hohen Härte bearbeitet wird, der Werkstoff durch den ersten Spänezerkleinerer 315 geschnitten, wohingegen in dem Fall bei dem ein Werkstoff mit geringer Härte bearbeitet wird, der zweite Spänezerkleinerer 316 Anwendung findet.
In Zusammenhang mit dem obigen ist es offensichtlich, daß ein Spänezerkleinerer, der an einem Abschnitt, in dem das Schneidkantenelement 312 nicht existiert, ausgebildet werden soll, auch die Form des ersten Spänezerkleinerers 315 besitzen kann.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 30 und 31 ist ein Schneideinsatz gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Schneideinsatz umfaßt eine Grundplatte 311, die in einer dreieckigen Gestalt geformt ist und drei Ecken 306 besitzt. Die Ecken 306 der Grundplatte 311 sind mit ihren jeweiligen Ausschnitten 311a ausgebildet. Drei Schneidkantenelemente 321 sind jeweils auf oberen Flächen der jeweiligen Ecken 306 der Grundplatte 311 befestigt. Die obere Fläche einer jeden Ecke 306 der Grundplatte 311 dient als eine Bodenfläche eines korrespondierenden Ausschnittes 311a.
Bei der elften Ausführungsform besitzt das Schneidkantenelement 321 einen gesinterten Abschnitt 313 hoher Härte und einen superharten gesinterten Abschnitt 314. Der gesinterte Abschnitt 313 hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt 314 liegen in einer Richtung parallel zu der Bodenfläche des Ausschnittes aufeinander, so daß sich der superharte gesinterte Abschnitt 314 an einer Außenfläche der Grundplatte 311 befindet.
Zwei der Ecken 306 der Grundplatte 311 sind mit ihren jeweiligen ersten Spänezerkleinerer 315 und 315 ausgebildet, die sich entlang der Schneide E4 erstrecken. Die verbleibende Ecke 306 der Grundplatte 311 ist mit einem zweiten Spänezerkleinerer 316 ausgebildet, der sich schräg zu der Schneide hin erstreckt.
Jeder der ersten und der zweite Spänezerkleinerer 315 und 316 ist mit einem polierten Abschnitt 317 einer Breite B4 versehen.
Wie in Fig. 32 gezeigt, kann die Querschnittsgestaltung des Spänezerkleinerers 315 derart sein, daß sich die obere Fläche des Spänezerkleinerers 315 im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Grundplatte erstreckt. Das heißt, der Spänezerkleinerer 315 besitzt, wie in Fig. 32 dargestellt, eine obere Fläche, die sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Ecke 306 der Grundplatte 311 erstreckt.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 33 und 34 ist ein Schneideinsatz gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der in Fig. 33 und 34 gezeigte Schneideinsatz unterscheidet sich von dem in Fig. 30 und 31 gezeigten Schneideinsatz hauptsächlich in der Gestalt der Grundplatte. Das heißt, die Grundplatte 341 ist in der Draufsicht in der Form eines Quadrates gestaltet.
Drei von vier Ecken der Grundplatte 341 sind mit jeweiligen Spänezerkleinerern 315 und die verbleibende Ecke der Grundplatte 341 mit einem Spänezerkleinerer 316 versehen.
In Zusammenhang mit dem obigen kann die Querschnittsgestaltung des Spänezerkleinerers 315 derart sein, daß sich die obere Fläche des Spänezerkleinerers 315 im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Grundplatte 341 erstreckt, wie in Fig. 35 dargestellt. Das heißt, der Spänezerkleinerer 315 besitzt wie in Fig. 35 gezeigt, eine obere Fläche, die sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Ecke 306 der Grundplatte 341 erstreckt.
Bezug nehmend als nächstes auf Fig. 36 ist ein Schneideinsatz gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der in Fig. 36 gezeigte Schneideinsatz unterscheidet sich von dem in Fig. 33 und 34 dargestellten Schneideinsatz im allgemeinen in der Gestaltung der Grundplatte. Das heißt, die Grundplatte 341 ist in der Draufsicht in einer rhomboiden Gestalt geformt. Besonders ein Paar gegenüberliegende Ecken 306 der Grundplatte 341 ist so ausgebildet, daß die Ecken einen Winkel Θ von 55 besitzen. Ein erster Spänezerkleinerer 315 ist in einer Ecke des Paares gegenüberliegender Ecken 306 der Grundplatte 341 ausgebildet, während ein zweiter Spänezerkleinerer 316 in der anderen Ecke 306 der Grundplatte 341 ausgebildet ist.
Bei einem in Fig. 37 dargestellten Schneideinsatz ist ein Paar gegenüberliegender Ecken 306 der Grundplatte 341 so geformt, daß die Ecken einen Winkel Θ von 35º besitzen.
Bezug nehmend als nächstes auf Fig. 38 ist ein Schneideinsatz gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Schneideinsatz umfaßt einen Schneideinsatzkörper 401 (im nachfolgenden einfach als "Schneidenkörper" bezeichnet), der in der Form eines gleichseitigen Dreieckes gestaltet ist. Der Schneidenkörper 401 ist aus einem Werkstoff hergestellt, identisch demjenigen, aus dem die in Fig. 1 und 2 gezeigte Grundplatte 1 der ersten Ausführungsform hergestellt ist.
Der Schneidenkörper 401 besitzt eine obere Fläche, die als eine Spanfläche dient, mit drei Ecken 406. Ein Paar erster Spänezerkleinerer 402 ist auf zwei der drei Ecken 406 ausgebildet, während ein zweiter Spänezerkleinerer 403 auf der verbleibenden Ecke 406 ausgebildet ist.
Jeder der ersten Spänezerkleinerer 402 ist so ausgestaltet, daß er eine gleiche oder konstante Breite entlang der Schneide E5 besitzt, während der zweite Spänezerkleinerer 403 so ausgestaltet ist, daß er über eine Breite verfügt, die sich von der Ecke 406 entlang der Schneide E5 allmählich verringert.
Gewöhnlich dienen die an die ersten Spänezerkleinerer 402 angrenzenden Schneiden E5 als Schneiden zum Schlichten, während die an den zweiten Spänezerkleinerer 403 angrenzende Schneide E5 als eine Schneide zum Schruppen dient.
Da die Spänezerkleinerer 402 und 403 in Abhängigkeit von den Ecken 406 des Schneidenkörpers 401 in ihrer Gestalt verschieden sind, ermöglicht bei dem wie oben beschrieben konstruierten Schneideinsatz ein Wechsel der Position der Ecken 406 verschiedene Arten von auszuführenden Schneidarbeiten wie etwa Schruppen, Schlichten und dergleichen.
Wenn z.B. von Schruppen auf Schlichten gewechselt wird, ist es folglich nicht erforderlich, den Schneideinsatz durch einen anderen zu ersetzen. Somit ist es möglich, die Ausführung eines Schneidvorganges zu verbessern.
Bezug nehmend als nächstes auf die Fig. 39 bis 41 ist ein Schneideinsatz gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Der Schneideinsatz umfaßt einen Schneidenkörper 431, der zusammengesetzt ist aus einem gesinterten Abschnitt 413 hoher Härte und einem superharten gesinterten Abschnitt 414, der so ausgebildet ist, daß er auf den gesinterten Abschnitt 413 hoher Härte geschichtet wird.
Das heißt, der gesinterte Abschnitt 413 hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt 414 werden in dem Arbeitsgang gleichzeitigen Sinterns chemisch miteinander verbunden und bilden dadurch ein Bauteil bestimmter Größe, wie in Fig. 41 dargestellt. Ein dreieckiges Element wird aus dem vorhergenannten Bauteil gewonnen und somit der Schneidenkörper 431 gebildet.
Der Schneidenkörper 431 besitzt eine obere Fläche, die als eine Spanfläche dient, mit drei Ecken 406. Mittels einer Elektroerosionsbearbeitung oder Polieren wird ein Paar erster Spänezerkleinerer 415 und 415 an zwei der drei Ecken 406 gebildet, während ein zweiter Spänezerkleinerer 416 an der verbleibenden Ecke geformt wird.
Die ersten und der zweite Spänezerkleinerer 415 und 416 werden mit ihren jeweiligen polierten Abschnitten 417 gebildet, die eine Breite B5 besitzen und die sich jeweils entlang der Schneiden E5 erstrecken.
Gemäß dem wie oben beschrieben konstruierten Schneideinsatz können folgende Vorteile geschaffen werden. Das heißt, der superharte gesinterte Abschnitt 414, der teuer ist, ist lediglich auf der oberen Fläche des Schneidenkörpers 431 vorgesehen, um als die Spanfläche zu dienen. Des weiteren wird keine Zeit oder Arbeit zum Hartlöten oder ähnlichem benötigt, so daß es möglich ist, ein fertiges Produkt zu schaffen, das geringer in seinen Kosten ist.

Beispiel:

Die Schneideinsätze 1 bis 3, die über die gleichen Merkmale wie die in den Fig. 11 und 12 gezeigten Schneideinsätze verfügen, wurden als die erfindungsgemäßen Schneideinsätze angefertigt. Diese erfindungsgemäßen Schneideinsätze 1, 2 und 3 besitzen jeweils Spänezerkleinererbreiten von 1,0 mm, 1,7 mm und 3,0 mm.
Zu Vergleichszwecken wurden drei Schneideinsätze, die über eine Spänezerkleinererbreite verfügen, die nicht in den Bereich dieser Erfindung fällt, als die Vergleichs-Schneideinsätze 1 bis 3 angefertigt.
Die Schneideinsätze 1 bis 3 und die Vergleichs-Schneideinsätze 1 bis 3 wurden jeweils an einer Haltevorrichtung H befestigt, wie in Fig. 13 gezeigt und Schneidtests unterworfen, um die Form der resultierenden Späne festzustellen. Die Bedingungen für den Schneidtest waren wie folgt:
Werkstück: Aluminium JIS H4000,A1050 (ISO R209-1971,A199.5)
Schnittgeschwindigkeit: 400 m/min., 800 m/min.
Vorschubrate: 0,08 mm/Umdrehung
Schnittiefe: 0,18 mm
Schneidöl: wasserlösliches Schneidöl
Nach diesem Schneidtest wurde die Form der Späne untersucht. Die erzielten Ergebnisse sind in der TABELLE 1 dargestellt.
In der TABELLE 1 zeigt das Symbol "O" einen Zustand, bei dem alle Späne spiralförmig zusammengerollt wurden; das Symbol "O'" zeigt einen Zustand, bei dem die Späne im allgemeinen spiralförmig zusammengerollt wurden, obwohl einige wenige Späne abflossen, ohne daß sie spiralförmig zusammengerollt wurden, und das Symbol X zeigt einen Zustand, bei dem die Späne im allgemeinen abflossen, ohne daß sie spiralförmig zusammengerollt wurden. TABELLE 1 Art des Schneideinsatzes Breite des Spänezerkleinerers Schnittgeschwindigkeit (m/min) Erfindungsgemäße Schneideinsätze Vergleichs-Schneideinsätze keine
Wie der TABELLE 1 zu entnehmen, sind die Schneideinsätze 1 bis 3 gemäß der Erfindung dazu geeignet, Späne bei Schnittgeschwindigkeiten von 400 m/min. und 800 m/min. spiralförmig zusammenzurollen. Es versteht sich, daß die Breite des Spänezerkleinerers vorzugsweise in dem Bereich von 1,0 mm bis 3,0 mm festgelegt werden kann, um die Späne wirkungsvoll spiralförmig zusammenzurollen.

Claims

1. Schneideinsatz umfassend eine in einer vieleckigen Form gestaltete Grundplatte (1), die eine Vielzahl von Ecken (6) besitzt, und wenigstens ein auf einer oberen Fläche einer Ecke der Grundplatte befestigtes Schneidkantenelement (2),

worin das Schneidkantenelement (2) zusammengesetzt ist aus einem gesinterten Abschnitt (3) hoher Härte, der aus Sinterkarbid hergestellt ist, der als Hauptkomponente eine Komponente besitzt, die aus der Gruppe bestehend aus Wolframkarbid und Cermet gewählt ist, und aus einem superharten gesinterten Abschnitt (4), der als Hauptkomponente eine Komponente besitzt, die aus der Gruppe bestehend aus Diamant und kubischem Bornitrid gewählt ist, und der gesinterte Abschnitt hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt aufeinanderliegen, das Schneidkantenelement (2) mittels Hartlöten an der oberen Fläche der Ecke der Grundplatte (1) befestigt ist, so daß der superharte gesinterte Abschnitt an einer oberen Fläche der Grundplatte angeordnet ist, und der superharte gesinterte Abschnitt eine obere Fläche besitzt, in der ein Spänezerkleinerer (5) ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Spänezerkleinerers (5) eine Oberflächenrauhigkeit in einem Bereich von 0,5 Mikrometern Rmax (S) bis 10 Mikrometern Rmax (S) besitzt.

2. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin das Schneidkantenelement (2) eine Schneide (E) besitzt und worin der Spänezerkleinerer über zwei Abschnitte verfügt, wobei der der Schneide nächstliegende Abschnitt (5a) eine Oberflächenrauhigkeit von höchstens 0,8 S über 5 % bis 50 % der Breite des Spänezerkleinerers und der verbleibende Abschnitt eine Oberflächenrauhigkeit von 0,5 S bis 10 S besitzt.

3. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin der Spänezerkleinerer (5) eine Breite von 1,0 mm bis 3,0 mm an dem vorderen Ende der Schneide besitzt.

4. Schneideinsatz gemäß Anspruch 2, worin der der Schneide nächstliegende Abschnitt (5a) des Spänezerkleinerers, als ein polierter Abschnitt dient, der eine Oberflächenrauhigkeit von höchstens 0,8 S besitzt.

5. Schneideinsatz gemäß Anspruch 4, worin der verbleibende Abschnitt des Spänezerkleinerers (5) eine Oberflächenrauhigkeit in dem Bereich von 1,5 S bis 2,0 S besitzt.

6. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin der Spänezerkleinerer (5) einen positiven Spanwinkel besitzt.

7. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin der Spänezerkleinerer (5) eine obere Fläche besitzt, die sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche der Ecke der Grundplatte (1) erstreckt.

8. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin das Schneidkantenelement eine Schneide (E) besitzt, und worin der Spänezerkleinerer (5) über eine als Schneide des Schneidkantenelementes dienende Führungskante und über eine Hinterkante verfügt, die sich parallel zu der Führungskante erstreckt.

9. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin das Schneidkantenelement (2) eine Schneide (E) besitzt und worin der Spänezerkleinerer (5) über eine als Schneide des Schneidkantenelementes dienende Führungskante und über eine Hinterkante verfügt, die sich schräg zu der Führungskante erstreckt.

10. Schneideinsazt gemäß Anspruch 1, worin der Spänezerkleinerer lediglich in der oberen Fläche des Schneidkantenelementes ausgebildet ist.

11. Schneidkantenelement gemäß Anspruch 1, worin der Spänezerkleinerer (5) einen in der oberen Fläche des Schneidkantenelementes (102, 202) ausgebildeten ersten Abschnitt und einen in der oberen Fläche der Grundplatte (101, 201) ausgebildeten zweiten Abschnitt besitzt.

12. Schneidkantenelement gemäß Anspruch 1, worin die Ecke (6) der Grundplatte (1) mit einem Ausschnitt (1a) versehen ist, wobei die obere Fläche der Ecke der Grundplatte als eine Bodenfläche des Ausschnittes dient, und worin der gesinterte Abschnitt (12) hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt (13) in einer Richtung senkrecht zu der Bodenfläche des Ausschnittes aufeinanderliegen.

13. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin die eine Ecke (6) der Grundplatte (1) mit einem Ausschnitt (1a) versehen ist, wobei die obere Fläche der Ecke der Grundplatte als eine Bodenfläche des Ausschnittes dient, und worin der gesinterte Abschnitt (3) hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt (4) in einer Richtung parallel zu der Bodenfläche des Ausschnittes aufeinanderliegen, so daß sich der superharte gesinterte Abschnitt an einer Umfangsfläche der Grundplatte befindet.

14. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, umfassend eine Vielzahl von Schneidkantenelementen (111, 202), die jeweils auf oberen Flächen der jeweiligen Ecken der Grundplatte befestigt sind.

15. Schneideinsatz gemäß Anspruch 14, worin die Ecken der Grundplatte mit ihren jeweiligen Ausschnitten (101a, 201a, 311a) versehen sind, wobei die oberen Flächen der jeweiligen Ecken der Grundplatte jeweils als Bodenflächen der jeweiligen Ecken der Grundplatte dienen, und worin der gesinterte Abschnitt hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt eines jeden der Schneidkantenelemente in einer Richtung parallel zu der Bodenfläche eines jeweils korrespondierenden Ausschnittes aufeinanderliegen, so daß sich der superharte gesinterte Abschnitt an einer Umfangsfläche der Grundplatte befindet.

16. Schneideinsatz gemäß Anspruch 14, worin die Schneidkantenelemente (312) ihre jeweiligen Schneiden besitzen, worin die oberen Flächen der jeweiligen superharten gesinterten Abschnitte mit jeweiligen Spänezerkleinerern (315) versehen sind, worin ein erster der Spänezerkleinerer eine erste Führungskante besitzt, die als die Schneide eines jeweils korrespondierenden Schneidkantenelementes dient, und eine Hinterkante, die sich parallel zu der ersten Führungskante erstreckt, und ein zweiter Spänezerkleinerer besitzt eine zweite Führungskante, die als die Schneide eines jeweils korrespondierenden Schneidkantenelementes dient, und eine Hinterkante, die sich schräg zu der zweiten Führungskante erstreckt.

17. Schneideinsatz gemäß Anspruch 14, worin jedes der Schneidkantenelemente bei Betrachtung in Draufsicht gewöhnlich in einer rechteckigen Gestalt und bei Betrachtung in Seitenansicht gewöhnlich in einer dreieckigen Gestalt geformt ist.

18. Schneidkantenelement gemäß Anspruch 17, worin die Schneidkantenelemente jeweilige Schneiden besitzen, wobei jedes der Schneidkantenelemente über gegenüberliegende lange Seiten verfügt, von denen sich eine entlang einer korrespondierenden Schneide erstreckt.

19. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin die Grundplatte (2) in Draufsicht dreieckig ist.

20. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin die Grundplatte (2) in Draufsicht rechteckig (220) ist.

21. Schneideinsatz gemäß Anspruch 20, worin der superharte gesinterte Abschnitt an der oberen Fläche der Grundplatte angeordnet ist.

22. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin die Grundplatte (220) in der Draufsicht quadratisch ist.

23. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin die Grundplatte (230) in der Draufsicht rhomboid ist.

24. Schneideinsatz gemäß Anspruch 23, worin die rhomboide Grundplatte (230) vier Seiten besitzt, und worin ein Paar gegenüberliegende Seiten der vier Seiten der rhomboiden Grundplatte jeweilige Winkel von 55º besitzt, und worin ein Paar Schneidkantenelemente (202) jeweils mittels Hartlöten an dem Paar gegenüberliegender Seiten der rhomboiden Grundplatte befestigt ist, so daß der superharte gesinterte Abschnitt eines jeden Schneidkantenelementes an der oberen Fläche der Grundplatte angeordnet ist.

25. Schneideinsatz gemäß Anspruch 23, worin die rhomboide Grundplatte (230) vier Seiten besitzt, und worin ein Paar gegenüberliegender Seiten der vier Seiten der rhomboiden Grundplatte jeweilige Winkel von 35º besitzt, und worin ein Paar Schneidkantenelemente (202) mittels Hartlöten an dem Paar gegenüberliegender Seiten der rhomboiden Grundplatte befestigt ist, so daß der superharte gesinterte Abschnitt eines jeden Schneidkantenelementes an der oberen Fläche der Grundplatte angeordnet ist.

26. Schneideinsatz gemäß Anspruch 1, worin eine Vielzahl von Schneidkantenelementen (312) jeweils auf den oberen Flächen der jeweiligen Ecken (306) der Grundplatte (311) befestigt ist, und die Schneidkantenelemente mittels Hartlöten an der oberen Fläche einer jeweils korrespondierenden Ecke der Grundplatte befestigt sind, so daß die superharten gesinterten Abschnitte (314) an einer oberen Fläche der Grundplatte angeordnet sind, worin der superharte gesinterte Abschnitt (314) eines jeden Schneidkantenelementes eine obere Fläche besitzt, die mit dem Spänezerkleinerer versehen ist, und sich wenigstens einer der Spänezerkleinerer (316) von dem verbleibenden Spänezerkleinerer in der Gestalt unterscheidet.

27. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Schneidkantenelemente (312) ihre jeweiligen Schneiden (E) besitzen, und worin der Spänezerkleinerer (315) über zwei Abschnitte verfügt, wobei der der Schneide nächstliegende Abschnitt eine Oberflächenrauhigkeit von höchstens 0,8 S über 5 % bis 50 % der Breite des Spänezerkleinerers und der verbleibende Abschnitt eine Oberflächenrauhigkeit von 0,5 S bis 10 S besitzt.

28. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin jeder der Spänezerkleinerer eine Breite von 1,0 mm bis 3,0 mm an dem vorderen Ende der Schneide besitzt.

29. Schneideinsatz gemäß Anspruch 27, worin der der Schneide nächstliegende Abschnitt jedes Spänezerkleinerers als ein polierter Abschnitt dient, dessen Oberflächenrauhigkeit höchstens 0,8 S beträgt.

30. Schneideinsatz gemäß Anspruch 29, worin der verbleibende Abschnitt des Spänezerkleinerers eine Oberflächenrauhigkeit innerhalb eines Bereiches von 1,5 S bis 2,0 S besitzt.

31. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin jeder der Spänezerkleinerer (315) einen positiven Spanwinkel besitzt.

32. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin jeder der Spänezerkleinerer (315) eine obere Fläche besitzt, die sich im wesentlichen parallel zu der oberen Fläche einer korrespondierenden Ecke der Grundplatte erstreckt.

33. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Schneidkantenelemente (312) ihre jeweiligen Schneiden besitzen, und worin jeder der Spänezerkleinerer über eine Führungskante verfügt, die als die Schneide eines korrespondierenden Schneidkantenelementes dient, und über eine Hinterkante, die sich parallel zu der Führungskante erstreckt.

34. Schneidkantenelement gemäß Anspruch 26, worin die Schneidkantenelemente (312) jeweilige Schneiden besitzen, und worin jeder der Spänezerkleinerer über eine Führungskante verfügt, die als die Schneide eines korrespondierenden Schneidkantenelementes dient, und über eine Hinterkante, die sich schräg zu der Führungskante erstreckt.

35. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin jeder der Spänezerkleinerer lediglich in der oberen Fläche eines korrespondierenden Schneidkantenelementes (312) ausgebildet ist.

36. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin jeder der Spänezerkleinerer (315) einen in der oberen Fläche eines korrespondierenden Schneidkantenelementes ausgebildeten ersten Abschnitt und einen in der oberen Fläche der Grundplatte ausgebildeten zweiten Abschnitt besitzt.

37. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Ecken der Grundplatte (311) mit ihren jeweiligen Ausschnitten (319a) versehen sind, die obere Fläche einer korrespondierenden Ecke der Grundplatte als eine Bodenfläche eines korrespondierenden Abschnittes dient, und worin der gesinterte Abschnitt hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt jedes Schneidkantenelementes in einer Richtung senkrecht zu der Bodenfläche eines korrespondierenden Ausschnittes aufeinanderliegen.

38. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Ecken der Grundplatte mit ihren jeweiligen Ausschnitten (311a) versehen sind, die obere Fläche einer korrespondierenden Ecke der Grundplatte als eine Bodenfläche eines korrespondierenden Ausschnittes dient, und worin der gesinterte Abschnitt hoher Härte und der superharte gesinterte Abschnitt jedes Schneidkantenelementes in einer Richtung parallel zu der Bodenfläche eines korrespondierenden Ausschnitts aufeinanderliegen, so daß sich der superharte gesinterte Abschnitt an einer Umfangsfläche der Grundplatte befindet.

39. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Schneidkantenelemente ihre jeweiligen Schneiden besitzen, worin ein erster der Spänezerkleinerer (350) über eine erste Führungskante verfügt, die als die Schneide eines korrespondierenden Schneidkantenelementes dient, und über eine Hinterkante, die sich parallel zu der ersten Führungskante erstreckt, und ein zweiter der Spänezerkleinerer (316) verfügt über eine zweite Führungskante, die als die Schneide eines korrespondierenden Schneidkantenelementes dient, und über eine Hinterkante, die sich schräg zu der zweiten Führungskante erstreckt.

40. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin jedes der Schneidkantenelemente bei Betrachtung in Draufsicht gewöhnlich in einer rechteckigen Gestaltung und bei Betrachtung in Seitenansicht gewöhnlich in einer dreieckigen Gestalt geformt ist.

41. Schneideinsatz gemäß Anspruch 40, worin die Schneidkantenelemente ihre jeweiligen Schneiden besitzen, und worin jedes der Schneidkantenelemente über gegenüberliegende lange Seiten verfügt, von denen sich eine entlang einer korrespondierenden Schneide erstreckt.

42. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Grundplatte in Draufsicht dreieckig ist.

43. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Grundplatte (311) in Draufsicht rechteckig ist.

44. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin der superharte gesinterte Abschnitt jedes Schneidkantenelementes an der oberen Fläche der Grundplatte angeordnet ist.

45. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Grundplatte (341) in Draufsicht quadratisch ist.

46. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die Grundplatte (341 in Draufsicht rhomboid ist.

47. Schneideinsatz gemäß Anspruch 26, worin die rhomboide Grundplatte (341) vier Seiten besitzt, und worin ein Paar gegenüberliegender Seiten der vier Seiten der rhomboiden Grundplatte jeweilige Winkel von 55º besitzt, und worin ein Paar Schneidkantenelemente mittels Hartlöten jeweils an dem Paar gegenüberliegender Seiten der rhomboiden Grundplatte befestigt ist, so daß der superharte gesinterte Abschnitt jedes Schneidkantenelementes an der oberen Fläche der Grundplatte angeordnet ist.

48. Schneideinsatz gemäß Anspruch 46, worin die rhomboide Grundplatte (341) vier Seiten besitzt, und worin ein Paar gegenüberliegender Seiten der vier Seiten der rhomboiden Grundplatte jeweilige Winkel von 35º besitzt, und worin ein Paar Schneidkantenelemente mittels Hartlöten an dem Paar gegenüberliegender Seiten der rhomboiden Grundplatte befestigt ist, so daß der superharte gesinterte Abschnitt jedes Schneidkantenelementes an der oberen Fläche der Grundplatte angeordnet ist.