EP2836326A1 - Schneideinsatz und schneidwerkzeug - Google Patents

Schneideinsatz und schneidwerkzeug

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Publication number
EP2836326A1
EP2836326A1 EP13718531.0A EP13718531A EP2836326A1 EP 2836326 A1 EP2836326 A1 EP 2836326A1 EP 13718531 A EP13718531 A EP 13718531A EP 2836326 A1 EP2836326 A1 EP 2836326A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
cutting edge
cutting insert
edge
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13718531.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bruno Teusch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guehring KG
Original Assignee
Guehring KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guehring KG filed Critical Guehring KG
Publication of EP2836326A1 publication Critical patent/EP2836326A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/02—Milling surfaces of revolution
    • B23C3/05—Finishing valves or valve seats
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts
    • B23C5/202—Plate-like cutting inserts with special form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
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    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/04—Overall shape
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/12—Side or flank surfaces
    • B23C2200/121—Side or flank surfaces with projections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2200/00—Details of milling cutting inserts
    • B23C2200/28—Angles
    • B23C2200/286—Positive cutting angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2250/00—Compensating adverse effects during milling
    • B23C2250/21—Compensating adverse effects during milling compensating wear of parts not designed to be exchanged as wear parts

Definitions

  • the present invention relates to a cutting insert for a cutting tool for machining workpieces, the cutting tool itself and a rotary driven tool with at least one cutting edge for cutting
  • FIG. 10 shows, for example, a so-called iso-full-face plate 1, which has a symmetrical shape, with a rake face 2 and a support surface 4, which are plane-parallel to each other, wherein the support surface 4 is smaller than the rake face 2 and the side edges 6 employed are. Between the side edges 6 and the
  • Span surface 2 cutting edges 8 are formed.
  • FIG. 12 shows a section of a cross section of a cylinder head 10 in which a valve seat ring 12 is fitted, which has three angles, namely one
  • Cutting plate 1 are corrected relative to the blade carrier, but this requires more complex clamping systems. Furthermore, such clamping and adjustment systems have the
  • the object of the present invention is to provide a cutting insert and a corresponding cutting tool that provide a longer service life without wear-related cutting edge corrections.
  • Claim 9 solved.
  • the subject matter of claim 11 is a general one
  • the cutting insert has a support surface and a plane-parallel opposing rake face on which at least one cutting edge is formed on.
  • the bearing surface and the clamping surface each have the same basic geometric shape, ie they have a triangular shape, a rectangular shape or another polygonal shape, wherein the aspect ratios may be different.
  • the at least one cutting edge is set outwardly at a predetermined angle relative to the corresponding edge of the support surface, while all other outer edges of the rake surface extend parallel to the corresponding edges of the bottom surface.
  • the at least one cutting edge in the plane or at least in the projection plane of the rake face is one
  • Cutting geometry is corrected by a predetermined allowance. This allowance is intended to compensate for part of the expected wear on the cutting edge.
  • Cutting insert compared to a conventional cutting insert on a certain wear buffer and thus achieves the maximum allowable wear limit after a longer period of use.
  • the cutting insert according to the invention can be achieved by the cutting insert according to the invention with a set by a predetermined angle to the outside cutting edge without additional measures a longer service life.
  • the predetermined angle should be within the angular or positional tolerance of the workpiece to be machined. That is, the cutting geometry, in particular the
  • Cutting edge angle can only be corrected so far and provided with an allowance, as permitted by the tolerance field of the workpiece to be machined. Even if the tolerance field of the workpiece to be machined leaves the free space for any
  • the claim 3 is directed to the general principle that the present invention is based.
  • the at least one cutting edge in view of a wear to be expected in the case of repeated repetition of the same machining operation, has to be one
  • predetermined allowance corrected cutting geometry taking into account the permissible manufacturing tolerance of the cutting insert is within the tolerance range of the workpiece to be machined.
  • This pre-determined allowance can be achieved as in the cutting insert according to claim 1 by a corresponding increase in the rake face or correction of the cutting edge angle or otherwise, as long as the wear-related allowance does not cause the machined workpiece no longer meets the required tolerances.
  • Feed direction leading edge of the cutting edge of the cutting insert is provided with a certain allowance, since the axial delivery of the
  • Cutting tool the front or leading section of the cutting edge first comes into contact with the workpiece to be machined and thus always more heavily loaded and exposed to higher wear than a trailing or trailing portion of the cutting edge.
  • the correction allowance should be at most the lower limit of the workpiece to be machined. In the case of one
  • the allowance should be at most the upper limit of the workpiece to be machined. That is, around the cutting edge of the
  • the cutting insert can be provided with a wear buffer
  • the cutting geometry can also be corrected by a predetermined angle depending on the location of the expected wear. For example, the cutting edge not only in the chip surface plane, but also perpendicular to it be corrected as long as the blade undergoes an oversize in a direction opposite to the wear direction.
  • the predetermined angle may be in the range of 0.5 ° to 1, 5 °, preferably in the range of 0.9 ° to 1, 1 °, in particular about 1 °.
  • the permissible tolerance fields generally depend on the nominal diameter, so that the
  • Cutting inserts have certain contact points and / or surfaces, which are relevant for the alignment of the cutting edge. If a conventional
  • Cutting insert in a corresponding insert seat, clamping claw or cassette is arranged as intended, corresponds to the cutting edge angle the intended nominal angle or cone angle.
  • cutting insert according to the invention can by the predetermined angle of
  • Nominal angle deviate. That is, at a nominal angle of 45 °, the cutting edge is inclined by the predetermined angle, e.g. B. 1 °, deviates and thus is only 44 °.
  • the cutting insert according to the invention can be used with conventional fixing devices without special assembly steps,
  • the cutting insert according to the invention can be used in conjunction with a
  • This cutting tool has a carrier body, a detachable on the carrier body
  • the cutting edge of the intended purpose fixed to the carrier body cutting insert deviates from the nominal size of the workpiece to be machined by the predetermined angle.
  • an angle included between the cutting edge and the rotation axis of the cutting tool corresponding to the nominal angle can be reduced by the predetermined angle when the expected wear occurs at a radially inner portion of the cutting edge and increased by the predetermined angle when expected wear occurs at a radially outer portion of the cutting edge.
  • the cutting edge angle with respect to the rotation axis decreases. If, on the other hand, the expected wear occurs at the radially outer region or in the rear axial feed direction, this area can be provided with an oversize, so that the cutting edge angle increases with respect to the rotational axis of the cutting tool.
  • Cutting insert can be chosen so as to the specific wear of the
  • Claim 1 1 is directed to a general rotary-driven tool, which also meets the above-mentioned object.
  • This tool has at least one cutting edge for machining or producing a defined workpiece surface, the cutting edge being corrected by a predetermined allowance in dependence on an expected wear
  • the inventive principle is thus not limited to cutting tools with interchangeable cutting inserts, but can be applied to any rotary-driven tool, if this one
  • a twist drill can also have a cutting geometry corrected by a predetermined allowance in order to be able to withstand the occurring wear over a longer period of time.
  • Fig. 1 is a plan view of a cutting insert according to a first
  • Fig. 2 is a bottom view of the cutting insert according to the first
  • Fig. 3 is a plan view of a cutting insert according to a second
  • FIG. 4 is a bottom view of the cutting insert according to the second embodiment of the invention.
  • Fig. 5 is a clamping claw with a cutting insert according to the first
  • Fig. 6 is a partial view of a valve seat
  • Fig. 7 shows schematically the cutting edge correction principle, starting from a cutting insert according to the prior art
  • Fig. 8 is a perspective view of the cutting insert according to the second embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a cutting insert according to a modified second embodiment of the invention.
  • Fig. 10 is a plan view of a cutting insert of the prior art
  • Fig. 1 1 is a side view of the cutting insert of Fig. 10;
  • Fig. 12 is a partial cross-sectional view of a valve seat
  • FIG. 13 is an enlarged detail view of FIG. 12; FIG.
  • Fig. 15 is a perspective view of the cutting insert according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 16 shows the side view of the embodiment according to FIG. 15;
  • FIG. 17A to 17C are sectional views of the cutting insert according to Figures 15 and 16 at different points of the cutting edge.
  • Fig. 18 is a plan view of a fourth embodiment of the cutting insert ..
  • the Fign. 1 and 2 show a plan view and a bottom view, respectively
  • Cutting insert 20 according to a first embodiment with a rake face 22 and a support surface 24 which are plane-parallel to each other. Both the rake surface 22 and the support surface 24 are triangular and thus have the same
  • the support surface or bottom surface 24 is slightly smaller, so that the side flanks 26 located between the rake surface 22 and the support surface 24 are set to the support surface 24. While the support surface 24 has the shape of an equilateral triangle with three equal angles of 60 °, the shape of the rake surface 22 deviates slightly from it.
  • One of the three edges between the side edges 26 and the rake face 22 is formed as a cutting edge 28. As shown in Figs. 1 and 2, it is the only one which is not parallel to the corresponding edge 30 of the support surface 24, but is set at an angle ⁇ outwards, so that the rake face 22 is a wedge-shaped section, which is dashed in FIG.
  • the Fign. 3 and 4 show a cutting insert 40 according to a second
  • Embodiment with a rake face 42 and a plane parallel to the support surface 44. Between the rake face 42 and the support surface 44 are salaried side edges 46.
  • the rake face 42 and the support surface 44 again have the same basic geometric shape, the support surface 44 is square and the Span surface 42 as in the first embodiment to a wedge-shaped
  • One of the edges between the rake face 42 and side flanks 46 is again formed as a cutting edge 48, which is set out to a corresponding edge 50 on the bottom or support surface 44 by an angle ⁇ outwards, while the other edges of the rake face 42 and the support surface 44 parallel to each other. Due to the changed cutting edge angle a, which is for example increased by 1 °, the corresponding other angle ⁇ is again reduced by the angle ⁇ or 1 °, while the other two angles ⁇ each form a right angle.
  • FIG. 5 shows clamping claw 60, with which the triangular cutting insert or cutting insert 20 of the first embodiment is connected to a not shown
  • Cutting plate carrier of a finishing tool can be clamped.
  • the cone angle ⁇ which forms the uncorrected cutting edge (drawn in dashed lines) with the axis of rotation, is determined by the specific configuration of the respective clamping claw 60. Since the cutting plate 20 according to the invention one by one
  • Cutting edge region is corrected and the remaining part of the cutting plate 20 corresponds to the geometry of a conventional insert 1, the cutting plate 20 according to the invention without any modifications with conventional
  • FIG. 6 shows a valve seat 14 which has already been described in connection with FIGS. 12 and 13, with a marked tolerance field having an upper dimension Es and a lower dimension El between a nominal dimension N and a maximum dimension G O B or minimum dimension G uB .
  • the maximum dimension G 0 B and minimum dimension G uB form a kind of correction corridor within which the cutting edge 28 (see FIG. 7) can be corrected without falling out of the tolerance of the valve seat 14 to be manufactured. Since, as can be seen from FIG. 14, the cutting edge 8 wears, ie migrates in the direction of minimum dimension G uB in FIG. 6, the cutting edge 28 should be corrected in such a way that it makes use of the permissible upper dimension ES before the first use and thus comes close to the maximum G 0 B. Over time, the cutting edge 28 moves due to the wear of the maximum G 0 B in the direction of minimum G U B- But the so corrected cutting insert 20 are used much longer than when it is made to the nominal size of the workpiece to be machined.
  • FIG. 8 shows a perspective view of the cutting insert 40 according to the second embodiment, in which the cutting edge 48 in the plane of the rake face 42 is tilted outwards.
  • the cutting edge 48 ' can be corrected otherwise by changing the cutting edge 28' outwardly and upwardly toward the original rake face, i.e., the cutting edge 48 '. the rake surface 42 'is tilted slightly upwards, so that the shape shown in FIG. 9 is formed.
  • the entire rake face 42 ' instead of the entire rake face 42 ', only an outer edge section in the region of the cutting edge 28' can be correspondingly changed.
  • FIGS. 15 to 18 show further embodiments of a cutting insert in which the correction of the cutting edge profile in the sense of the invention described above is achieved by a special manufacturing method.
  • This method and the design of the cutting insert or of the cutting tool equipped therewith are the subject of an independent invention for which separate protection is claimed.
  • the cutting insert designated by 140 in FIGS. 15 and 16 is formed by a square body with a bottom surface 142 and a clamping surface 132 that is essentially plane-parallel thereto.
  • the cutting edges 148A-148D are formed between the rake surface 132 and the clearance surfaces 146, where the clearance angle is designated WF.
  • the cutting edges enclose the corner angle WE with each other.
  • Cutting edge 148 at selected locations - here on two sides in the region of the cutting edges 148C and 148D - can be corrected in the sense of the invention described above. This is done by sanding an edge chamfer 150, the width B of which preferably changes continuously along the cutting edge 148C or 148D, as shown in Figures 17A to 17C, in which are sectional views of the cutting insert at selected locations I, II, and III along the cutting edge 148C.
  • the chamfer angle WFA remains over the entire length of the cutting edge preferably constant. Due to the relief-ground surface 146, a new course of the cutting edge 148C * and 148D * results due to the inner widening edge bevel 150, such that the corrected cutting edge is not only inclined to the
  • this positional correction of the cutting edge 148C * and 148D * can be used to extend the life of the cutting insert by minimizing the width of the edge bevel where increased edge wear is to be expected.
  • FIG. 2 A plan view of another embodiment of the cutting insert with corresponding cutting edge angle correction (although the angle correction is shown greatly exaggerated) is shown in FIG.
  • the polygonal prismatic cutting insert 240 has triangular shape starting from a dashed geometric figure of an equilateral triangle. With dash-dotted line the bottom surface 242 is indicated. After sanding the floor surface, the
  • Span surface and the side surfaces with the clearance angle are the cutting edges 248 on the dashed lines, which are parallel to the Begrenzug the bottom surface.
  • Angular deviation is used according to the invention to position the cutting edge 248A * so that the position correction of the cutting edge 248A * to 248C * to the
  • the width of the edge bevel 250 is therefore kept lower where increased edge wear is to be expected.
  • Cutting tip 240 was ground with the appropriate clearance angle, the tool, preferably the grinding wheel with which the Kantenfase 250 is to be generated aligned so that the Kantenfase constant chamfer angle WFA (see Figure 17A to 17C) by a linear movement parallel to the bottom surface 242 and can be generated to the original cutting edge 248.
  • WFA Kantenfase constant chamfer angle
  • the insert 240 is rotated by a predetermined angle WD indicated in FIG. 18, whereupon the edge bevel 250 is ground.
  • Edge chamfer over the cutting edge length and the stronger is the angle correction by the value of the angle ⁇ .
  • the size of the predetermined angle of rotation WD required for correcting the cutting edge profile by the required angle ⁇ depends on the chamfer angle WFA and on the clearance angle WF.
  • This design of the cutting insert can also be used to achieve a slight change in angle on the valve seat ring to be machined, without having to rework the insert seat in the tool for this purpose.
  • the cutting insert is removed from the seat and, as described above, equipped with an edging bevel as shown in FIG. 18, after being calculated by a previously calculated one Angle WD has been twisted.
  • the cutting plate eg at a chamfer angle of 20 °, a clearance angle of about 10 ° and a width B of the Kantenfase in the range of o, 2 mm
  • edge chamfer 150 or 250 may of course also be produced in another way, e.g. by moving the milling or grinding tool in the direction of the original cutting edge 148, 248 and, at the same time, by means of an advancing movement on the bottom surface 242, dipping deeper and deeper into the cutting insert.
  • the Kantenfase is not necessarily formed by a flat surface.
  • the cutting insert can also have all other conventional polygonal shapes such as rhomboid and the free surface on the side edge of the cutting edge all commonly used clearance angle such as 3 °, 5 °, 7 °, etc. have.
  • Cutting insert may be provided with or without chip breaker grooves and made of all commonly used cutting materials, e.g. PCD, CBN, VHM, coated (soft and / or hard layer) or uncoated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
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Abstract

Es wird ein Schneideinsatz (20) für ein Schneidwerkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken offenbart, der eine Auflagefläche (24) und eine zu dieser planparallelen gegenüberliegende Spanfläche (22) mit gleicher geometrischen Grundform aufweist, an der zumindest eine Schneidkante (28) ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist in einer Draufsicht auf die Spanfläche (22) die zumindest eine Schneidkante (28) relativ zur entsprechenden Kante der Auflagefläche um einen vorbestimmten Winkel δ nach außen angestellt ist, während sich alle anderen Außenkanten der Spanfläche (22) parallel zu den entsprechenden Kanten der Bodenfläche (24) erstrecken. Dadurch kann die Standzeit des Schneideinsatzes (20) erhöht werden.

Description

Beschreibung
Schneideinsatz und Schneidwerkzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneideinsatz für ein Schneidwerkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, das Schneidwerkzeug selbst sowie ein drehangetriebenes Werkzeug mit wenigstens einer Schneide zur spanenden
Bearbeitung oder Herstellung einer definierten Werkstückoberfläche.
In der Zerspantechnik kommen die unterschiedlichsten Verfahren und Werkzeuge zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken zum Einsatz. Jedoch ist allen
Schneidwerkzeugen gemeinsam, dass trotz großer Fortschritte in der
Werkstofftechnologie und der Verwendung immer besserer Werkstoffe die Einsatzdauer der Schneidwerkzeuge aufgrund von Verschleiß an der Schneide, insbesondere einer verschleißbedingten Änderung der Schneidengeometrie, begrenzt ist. Vor dem vollständigen Austausch des Werkzeugs oder des Schneideinsatzes sind aus dem Stand der Technik diverse Techniken zur Erfassung und Kompensation von
Verschleißfehlern bekannt. Beispielsweise wird lediglich auf DE 44 31 845 A1 verwiesen.
Schneideinsätze, wie z. B. Wechsel- oder Wendeschneidplatten, kommen unter anderem beim Ausdrehen, Fein- oder Nachbearbeiten von Bohrungsinnenkonturen zum Einsatz. Die Fig. 10 zeigt beispielsweise eine sogenannte Iso-Fullface-Platte 1 , die eine symmetrische Form hat, mit einer Spanfläche 2 und einer Auflagefläche 4, die zueinander planparallel sind, wobei die Auflagefläche 4 kleiner als die Spanfläche 2 ist und die Seitenflanken 6 angestellt sind. Zwischen den Seitenflanken 6 und der
Spanfläche 2 sind Schneidkanten 8 ausgebildet.
Die Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts eines Zylinderkopfs 10, in den ein Ventilsitzring 12 eingepasst ist, der drei Winkel aufweist, nämlich einen
Ventilsitzwinkel von 45°, der den gleichen Kegelwinkel wie der nicht gezeigte Ventilteller aufweist, sowie zwei Korrekturwinkel mit 15° bzw. 75°. Wenn, wie in der Fig. 1 1 gezeigt, mit der zuvor beschriebenen Schneidplatte wiederholt der gleiche Bearbeitungsvorgang am Ventilsitz 14 durchgeführt wird, so ist die Wendeschneidplatte 1 stets an derselben Stelle belastet, was zu einem lokalen Verschleiß an der Schneidkante 8 und zu einer allmählichen Reduzierung des Bohrungsdurchmessers am Ventilsitz 14 führt. Da das Ventilsitzbearbeitungswerkzeug, an dem die Wendeschneidplatte 1 befestigt, in der Regel mit einer Reibahle versehen ist, die sich beim Bearbeitungsvorgangs in der Ventilführung befindet, kann das Werkzeug insgesamt nicht radial verstellt werden, um den Verschleiß an der Schneidkante 14 zu kompensieren. Somit kann nur die
Schneidplatte 1 relativ zum Schneidenträger korrigiert werden, was jedoch komplexere Spannsysteme erfordert. Ferner haben solche Spann- und Einstellsysteme den
Nachteil, dass sie zwar genau auf den gewünschten Nenndurchmesser eingestellt werden können, was jedoch nicht nur die Montage der Schneidplatte aufwendiger gestaltet, sondern diese auch fehleranfälliger macht.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Schneideinsatz und ein entsprechendes Schneidwerkzeug bereitzustellen, die ohne verschleißbedingte Schneidenkorrekturen eine höhere Standzeit leisten.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Schneideinsatzes durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Schneidwerkzeugs durch die Merkmale des
Anspruchs 9 gelöst. Gegenstand des Anspruchs 1 1 ist ein allgemeines
drehangetriebenes Werkzeug mit wenigstens einer Schneide, das ebenfalls die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe löst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Schneideinsatz weist eine Auflagefläche und eine dazu planparallele gegenüberliegende Spanfläche, an der zumindest eine Schneidkante ausgebildet ist, auf. Die Auflagefläche und die Spanfläche weisen jeweils die gleiche geometrische Grundform auf, d.h. sie haben eine Dreiecksform, eine Rechtecksform oder eine andere polygone Form, wobei die Seitenverhältnisse unterschiedlich sein können. In einer Draufsicht auf die Spanfläche, d.h. in der Schnittrichtung des Schneideinsatzes betrachtet, ist die zumindest eine Schneidkante relativ zur entsprechenden Kante der Auflagefläche um einen vorbestimmten Winkel nach außen angestellt, während sich alle anderen Außenkanten der Spanfläche parallel zu den entsprechenden Kanten der Bodenfläche erstrecken. Mit anderen Worten, ist die zumindest eine Schneidkante in der Ebene oder zumindest in der Projektionsebene der Spanfläche von einem
Schneideneck aus nach außen gedreht. Dadurch wird die Spanfläche im Bereich der Schneidkante um einen keilförmigen Abschnitt vergrößert, so dass die
Schneidengeometrie um ein vorbestimmtes Aufmaß korrigiert wird. Dieses Aufmaß soll einen Teil des zu erwartenden Verschleißes an der Schneidkante kompensieren.
Somit weist die korrigierte Schneidkante des erfindungsgemäßen
Schneideinsatzes gegenüber einem herkömmlichen Schneideinsatz einen gewissen Verschleißpuffer auf und erreicht somit erst nach einer längeren Einsatzdauer die maximal zulässige Verschleißgrenze. Somit kann durch den erfindungsgemäßen Schneideinsatz mit einer um einen vorbestimmten Winkel nach außen angestellten Schneidkante ohne zusätzliche Maßnahmen eine höhere Standzeit erreicht werden.
Um sicherzustellen, dass das mit dem erfindungsgemäßen Schneideinsatz bearbeitete Werkstück eine maßhaltige Werkstückoberfläche erzielt, sollte unter Berücksichtigung der zulässigen Fertigungstoleranz des Schneideinsatzes der vorbestimmte Winkel innerhalb der Winkel- bzw. Lagetoleranz des zu bearbeitenden Werkstücks liegen. D.h., dass die Schneidengeometrie, insbesondere der
Schneidkantenwinkel, nur so weit korrigiert und mit einem Aufmaß versehen werden kann, wie es das Toleranzfeld des zu bearbeitenden Werkstücks zulässt. Auch wenn das Toleranzfeld des zu bearbeitenden Werkstücks den Freiraum für etwaige
Schneidengeometriekorrekturen eng begrenzt, hat sich gezeigt, dass schon
Änderungen im kleinen Bereich zu erheblichen Standzeiterhöhungen führen können.
Der Anspruch 3 ist auf das allgemeine Prinzip gerichtet, dass der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt. Bei dem erfindungsgemäßen Schneideinsatz weist die zumindest eine Schneidkante in Anbetracht eines bei mehrfacher Wiederholung des gleichen Bearbeitungsvorgangs zu erwartenden Verschleißes eine um ein
vorbestimmtes Aufmaß korrigierte Schneidengeometrie auf, die unter Berücksichtigung der zulässigen Fertigungstoleranz des Schneideinsatzes innerhalb des Toleranzfeldes des zu bearbeitenden Werkstücks liegt. Dieses vorbestinnnnte Aufmaß kann wie bei dem Schneideinsatz gemäß Anspruch 1 durch eine entsprechende Vergrößerung der Spanfläche bzw. Korrektur des Schneidkantenwinkels erreicht werden oder auf andere Weise, solange das verschleißbedingte Aufmaß nicht dazu führt, dass das bearbeitete Werkstück nicht mehr die geforderten Toleranzen erfüllt.
Es kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn vor allem der vordere oder in
Zustellrichtung vorauseilende Bereich der Schneidkante des Schneideinsatzes mit einem bestimmten Aufmaß versehen wird, da bei axialer Zustellung des
Schneidwerkzeuges der vordere bzw. vorauseilende Abschnitt der Schneidkante zuerst in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück kommt und somit stets stärker belastet und einem höheren Verschleiß ausgesetzt ist als ein hinterer bzw. nachlaufender Abschnitt der Schneidkante.
Das Korrekturaufmaß sollte im Fall einer Außenkonturbearbeitung maximal das untere Grenzmaß des zu bearbeitenden Werkstücks betragen. Im Fall einer
Innenkonturbearbeitung dagegen sollte das Aufmaß maximal das obere Grenzmaß des zu bearbeitenden Werkstücks betragen. D.h., um die Schneidkante des
Schneideinsatzes mit einem Verschleißpuffer zu versehen, kann die
Schneidengeometrie innerhalb des Korridors zwischen Nennmaß und unterem
Grenzmaß bzw. oberem Grenzmaß des zu bearbeitenden Werkstücks korrigiert werden. Anstatt die Schneidkante dem Nennmaß des zu bearbeitenden Werkstücks anzupassen und nach längerer Einsatzdauer über das zulässige obere Grenzmaß bzw. das unter das zulässige untere Grenzmaß des zu bearbeitenden Werkstücks zu fallen, versucht der erfindungsgemäße Schneideinsatz möglichst nah an das
entgegengesetzte Grenzmaß heranzukommen, um so den möglichen
Verschleißbereich auf das gesamte Toleranzfeld des zu bearbeitenden Werkstücks auszudehnen.
Die Schneidengeometrie kann auch in Abhängigkeit der Stelle des zu erwartenden Verschleißes um einen vorbestimmten Winkel korrigiert werden. So kann beispielsweise die Schneidkante nicht nur in der Spanflächenebene, sondern auch senkrecht dazu korrigiert werden, solange die Schneide in eine zum Verschleiß entgegengesetzte Richtung ein Aufmaß erfährt.
Der vorbestimmte Winkel kann im Bereich von 0,5° bis 1 ,5°, vorzugsweise im Bereich von 0,9° bis 1 ,1 °, liegen, insbesondere etwa 1 ° aufweisen. Die zulässigen Toleranzfelder hängen in der Regel vom Nenndurchmesser ab, so dass die
Winkelbereiche in Abhängigkeit der Größendimension des zu bearbeitenden
Werkstücks entsprechend erhöht werden können oder verringert werden müssen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass eine um 1 ° korrigierte Schneidkante in den meisten Fällen nicht das zulässige Toleranzfeld des zu bearbeitenden Werkstücks überschreitet. Je nach Schneidstoff kann eine mehr oder weniger große Korrektur vorgenommen werden.
Schneideinsätze haben bestimmte Anlagepunkte und/oder -flächen, welche für die Ausrichtung der Schneidkante maßgeblich sind. Wenn ein herkömmlicher
Schneideinsatz in einem entsprechenden Plattensitz, Spannpratze oder Kassette bestimmungsgemäß angeordnet wird, entspricht der Schneidkantenwinkel dem vorgesehenen Nennwinkel bzw. Kegelwinkel. Die Schneidkante des
erfindungsgemäßen Schneideinsatzes kann um den vorbestimmten Winkel vom
Nennwinkel abweichen. D.h., dass bei einem Nennwinkel von 45° die Schneidkante um den vorbestimmten Winkel, von z. B. 1 °, abweicht und somit nur 44° beträgt.
Da bei dem erfindungsgemäßen Einsatz lediglich eine Schneidkante korrigiert sein kann und die übrigen Abmessungen, insbesondere die Anlagepunkte und/oder -flächen unverändert bleiben, kann der erfindungsgemäße Schneideinsatz mit herkömmlichen Fixiereinrichtungen verwendet werden, ohne dass spezielle Montageschritte,
Vorrichtungen oder sonstige Maßnahme erforderlich sind.
Wenn lediglich die Schneidkante am Schneideinsatz wie oben beschrieben korrigiert wird, kann dies dazu führen, dass der Schneidkeil entlang der Schneidkante nicht konstant ist. Um einen gleichbleibenden Schneidkeil entlang der Schneidkante zu erzielen, kann bei dem erfindungsgemäßen Schneideinsatz durch ein Anschliff eine entsprechende Schneidenkorrektur vorgenommen werden. Dadurch kann bei gleichem Schneidverhalten eine höhere Standzeit erzielt werden.
Der erfindungsgemäße Schneideinsatz kann in Verbindung mit einem
Schneidwerkzeug verwendet werden, welches Gegenstand des Anspruchs 9. Dieses Schneidwerkzeug weist einen Trägerkörper, einen am Trägerkörper lösbar
angeordneten Schneideinsatz, wie z. B. den Schneideinsatz gemäß Anspruch 1 , und eine Spannpratze oder Spannschraube oder sonstige Einrichtung zum lagegenauen Fixieren des Schneideinsatzes relativ zum Trägerkörper auf. Bei dem
erfindungsgemäßen Schneidwerkzeug weicht die Schneidkante des am Trägerkörper bestimmungsgemäß fixierten Schneideinsatzes vom Nennmaß des zu bearbeitenden Werkstücks um den vorbestimmten Winkel ab.
Genauer gesagt kann ein zwischen der Schneidkante und der Drehachse des Schneidwerkzeugs eingeschlossener Winkel, der dem Nennwinkel entspricht, um den vorbestimmten Winkel verringert werden, wenn der zu erwartende Verschleiß an einem radial inneren Bereich der Schneidkante auftritt, und um den vorbestimmten Winkel vergrößert werden, wenn der zu erwartende Verschleiß an einem radial äußeren Bereich der Schneidkante auftritt. Wenn der Verschleiß am radial inneren Bereich der Schneidkante bzw. in axialer Richtung vorderen Bereich der Schneidkante auftritt und somit der radial innere Bereich bzw. vordere Bereich der Schneidkante um ein vorbestimmtes Aufmaß korrigiert wird, nimmt der Schneidkantenwinkel bezüglich der Drehachse ab. Wenn dagegen der zu erwartende Verschleiß am radial äußeren Bereich bzw. in axialer Zuführrichtung hinteren Bereich auftritt, kann entsprechend dieser Bereich mit einem Aufmaß versehen werden, so dass sich der Schneidkantenwinkel bezüglich der Drehachse des Schneidwerkzeugs erhöht.
So kann aufgrund von Erfahrungswerten ein entsprechend korrigierter
Schneideinsatz gewählt werden, um so dem spezifischen Verschleiß des
Bearbeitungsvorgangs vorzubeugen.
Anspruch 1 1 ist auf ein allgemeines drehangetriebenes Werkzeug gerichtet, welches ebenfalls die eingangs erwähnte Aufgabe erfüllt. Dieses Werkzeug hat wenigstens eine Schneide zur spanenden Bearbeitung oder Herstellung einer definierten Werkstücksoberfläche, wobei die Schneide in Abhängigkeit eines zu erwartenden Verschleißes eine um ein vorbestimmtes Aufmaß korrigierte
Schneidengeometrie aufweist, wobei das vorbestimmte Aufmaß unter Berücksichtigung der zulässigen Fertigungstoleranz der Schneide innerhalb des Toleranzfeldes des zu bearbeitenden Werkstücks liegt. Das erfindungsgemäße Prinzip ist somit nicht nur auf Schneidwerkzeuge mit auswechselbaren Schneideinsätzen beschränkt, sondern kann auf jedes drehangetriebene Werkzeug angewandt werden, sofern dieses eine
Formschneide zur Herstellung einer ganz spezifisch definierten Werkstückoberfläche hat. So kann beispielsweise auch ein Spiralbohrer eine um ein vorbestimmtes Aufmaß korrigierte Schneidengeometrie aufweisen, um so dem auftretenden Verschleiß über einen längeren Zeitraum standzuhalten.
Die zuvor genannten Aspekte lösen sowohl einzeln als auch in beliebiger
Kombination die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe und sollen daher einzeln oder in beliebiger Kombination im Rahmen dieser Anmeldung beanspruchbar sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Schneideinsatz gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Unteransicht auf den Schneideinsatz gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Schneideinsatz gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 eine Untersicht des Schneideinsatzes gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Spannpratze mit einem Schneideinsatz gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Teilansicht eines Ventilsitzes;
Fig. 7 in schematischer Weise das Schneidkantenkorrekturprinzip, ausgehend von einem Schneideinsatz nach dem Stand der Technik;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Schneideinsatzes gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Schneideinsatzes gemäß einer modifizierten zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Schneideinsatz aus dem Stand der Technik;
Fig. 1 1 eine Seitenansicht des Schneideinsatzes der Fig. 10;
Fig. 12 eine Teilquerschnittsansicht eines Ventilsitzes;
Fig. 13 eine vergrößerte Detailansicht der Fig. 12;
Fig. 14 der Schneideinsatz aus dem Stand der Technik mit Verschleißspuren an der Schneidkante;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht des Schneideinsatzes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 die Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Figur 15; Fig. 17 A bis 17C Schnittansichten des Schneideinsatzes gemäß Figur 15 und 16 an unterschiedlichen Stellen der Schneidkante; und
Fig. 18 eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform des Schneideinsatzes..
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die Fign. 1 und 2 zeigen eine Draufsicht bzw. Unteransicht eines
Schneideinsatzes 20 gemäß einer ersten Ausführungsform mit einer Spanfläche 22 und einer Auflagefläche 24, die zueinander planparallel sind. Sowohl die Spanfläche 22 als auch die Auflagefläche 24 sind dreiecksförmig und haben somit die gleiche
geometrische Grundform. Die Auflagefläche bzw. Bodenfläche 24 ist etwas kleiner, so dass die zwischen der Spanfläche 22 und Auflagefläche 24 befindlichen Seitenflanken 26 zur Auflagefläche 24 angestellt sind. Während die Auflagefläche 24 die Form eines gleichseitigen Dreiecks mit drei gleichen Winkeln von 60° hat, weicht die Form der Spanfläche 22 etwas davon ab. Eine der drei Kanten zwischen den Seitenflanken 26 und der Spanfläche 22 ist als Schneidkante 28 ausgebildet. Wie aus den Fign. 1 und 2 ersichtlich ist, verläuft diese als einzige nicht parallel zur entsprechenden Kante 30 der Auflagefläche 24, sondern ist um einen Winkel α nach außen angestellt, so dass die Spanfläche 22 um einen keilförmigen Abschnitt, der in der Fig. 1 gestrichelt
eingezeichnet ist, vergrößert. Wenn der Winkel δ 1 ° beträgt, dann beträgt der in der Fig. 1 eingezeichnete Winkel α 61 °, der Winkel ß 60° und der Winkel γ 59°.
Die Fign. 3 und 4 zeigen einen Schneideinsatz 40 gemäß einer zweiten
Ausführungsform, mit einer Spanfläche 42 und einer dazu planparallelen Auflagefläche 44. Zwischen der Spanfläche 42 und der Auflagefläche 44 befinden sich angestellte Seitenflanken 46. Die Spanfläche 42 und die Auflagefläche 44 haben wieder die gleiche geometrische Grundform, wobei die Auflagefläche 44 quadratisch ausgebildet ist und die Spanfläche 42 wie in der ersten Ausführungsform um einen keilförmigen
Flächenabschnitt 52 erweitert ist, wie in der Fig. 3 durch die schraffierte Fläche angedeutet ist. Eine der Kanten zwischen Spanfläche 42 und Seitenflanken 46 ist wiederum als eine Schneidkante 48 ausgebildet, welche zu einer entsprechenden Kante 50 an der Boden- bzw. Auflagefläche 44 um einen Winkel δ nach außen angestellt ist, während die anderen Kanten der Spanfläche 42 und der Auflagefläche 44 parallel zueinander verlaufen. Durch den veränderten Schneidkantenwinkel a, der beispielsweise um 1 ° vergrößert ist, ist der entsprechend andere Winkel γ wiederum um den Winkel δ bzw. 1 ° vermindert, während die anderen beiden Winkel ß jeweils einen rechten Winkel bilden.
Die Fig. 5 zeigt Spannpratze 60, mit welcher die dreieckförmige Schneidplatte bzw. Schneideinsatz 20 der ersten Ausführungsform an einen nicht gezeigten
Schneidplattenträger eines Feinbearbeitungswerkzeugs geklemmt werden kann. Den Kegelwinkel ε, welchen die unkorrigierte Schneidkante (gestrichelt gezeichnet) mit der Drehachse bildet, wird durch die spezifische Ausgestaltung der jeweiligen Spannpratze 60 bestimmt. Da die erfindungsgemäße Schneidplatte 20 einen um einen
Korrekturwinkel δ korrigierte Schneidkanten aufweist, weicht der tatsächliche
Kegelwinkel (ε - δ) von dem durch die Spannpratze 60 vorbestimmten Kegelwinkel λ ab. Da, wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar wird, lediglich der
Schneidkantenbereich korrigiert ist und der restliche Teil der Schneidplatte 20 der Geometrie einer herkömmlichen Schneidplatte 1 entspricht, kann die erfindungsgemäße Schneidplatte 20 ohne irgendwelche Modifikationen mit für herkömmliche
Schneidplatten 1 konzipierte Spannpratzen 60 verwendet werden.
Die Fig. 6 zeigt einen Ventilsitz 14, der bereits in Verbindung mit Fign. 12 und 13 beschrieben wurde, mit einem eingezeichneten Toleranzfeld mit einem oberen Abmaß Es und einem unteren Abmaß El zwischen einem Nennmaß N und einem Höchstmaß GOB bzw. Mindestmaß GuB. Das Höchstmaß G0B und Mindestmaß GuB bilden eine Art Korrekturkorridor, innerhalb dessen die Schneidkante 28 (siehe Fig. 7) korrigiert werden kann, ohne aus der Toleranz des zu fertigenden Ventilsitzes 14 zu fallen. Da, wie aus der Fig. 14 ersichtlich ist, die Schneidkante 8 verschleißt, d.h. in der Fig. 6 in Richtung Mindestmaß GuB wandert, sollte die Schneidkante 28 so korrigiert werden, dass sie vor dem ersten Einsatz das zulässige obere Abmaß ES ausnutzt und somit nahe an das Höchstmaß G0B heranreicht. Mit der Zeit wandert die Schneidkante 28 aufgrund des Verschleißes von dem Höchstmaß G0B in Richtung Mindestmaß GUB- Doch kann der so korrigierte Schneideinsatz 20 wesentlich länger eingesetzt werden, als wenn dieser auf das Nennmaß des zu bearbeitenden Werkstücks gefertigt ist.
Die Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schneideinsatzes 40 gemäß der zweiten Ausführungsform, bei dem die Schneidkante 48 in der Ebene der Spanfläche 42 nach außen gekippt ist. Jedoch kann die Schneidkante 48', wie in der Fig. 9 gezeigt ist, auch anders korrigiert werden, nämlich indem die Schneidkante 28' nach außen und zur ursprünglichen Spanfläche nach oben verändert wird, d.h. die Spanfläche 42' leicht nach oben gekippt wird, so dass die in der Fig. 9 gezeigte Form entsteht. Alternativ kann anstelle der gesamten Spanfläche 42' auch nur ein äußerer Randabschnitt im Bereich der Schneidkante 28' entsprechend verändert werden.
In den Figuren 15 bis 18 sind weitere Ausführungsformen eines Schneideinsatzes gezeigt, bei denen die Korrektur des Schneidkantenverlaufs im Sinne der vorstehend beschriebenen Erfindung durch ein besonderes Herstellungsverfahren erreicht wird. Dieses Verfahren und die Gestaltung des Schneideinsatzes bzw. des damit bestückten Schneidwerkzeugs ist Gegenstand eines selbständigen Erfindung für die gesondert Schutz beansprucht wird.
Der in Figur 15 und 16 mit 140 bezeichnete Schneideinsatz ist von einem quadratischen Körper mit Bodenfläche 142 und dazu im Wesentlichen planparalleler Spanfläche 132 gebildet. Die Schneidkanten 148A bis 148D werden zwischen der Spanfläche 132 und den Freiflächen 146 ausgebildet, wobei der Freiwinkel mit WF bezeichnet ist. Die Schneidkanten schließen miteinander den Eckenwinkel WE ein.
In Figur 15 ist durch gestrichelte Linien angedeutet, wie der Verlauf der
Schneidkante 148 an ausgewählten Stellen - hier an zwei Seiten im Bereich der Schneidkanten 148C und 148D - im Sinne der vorstehend beschriebenen Erfindung korrigiert werden kann. Dies geschieht durch Anschleifen einer Kantenfase 150, deren Breite B sich längs der Schneidkante 148C bzw. 148D vorzugsweise kontinuierlich ändert, wie in den Figuren 17A bis 17C dargestellt ist, in denen Schnittansichten des Schneideinsatzes an ausgewählten Stellen I, II, und III längs der Schneidkante 148C gezeigt sind. Der Fasenwinkel WFA bleibt dabei über die gesamte Schneidenlänge vorzugsweise konstant. Aufgrund der hinterschliffenen Freifläche 146 ergibt sich durch die innnner breiter werdende Kantenfase 150 ein neuer Verlauf der Schneidkante 148C* und 148D* derart, dass die korrigierte Schneidkante nicht nur geneigt auf die
Bodenfläche zu verläuft, sondern - aufgrund des Freiwinkels WF - auch nach innen versetzt wird, so dass sich der Eckenwinkel WE zu WEKORR ändert. Der Lageversatz nach innen ist in den Figuren 17A bis 17C durch das Maß LVI1 bis LVI3 bezeichnet.
Bei geeignetem Einbau des Schneideinsatzes kann diese Lagekorrektur der Schneidkante 148C* und 148D* zur Verlängerung der Standzeit des Schneideinsatzes genutzt werden, indem die Breite der Kantenfase dort geringer gehalten wird, wo ein erhöhter Kantenverschleiß zu erwarten ist.
Eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform des Schneideinsatzes mit entsprechender Schneidkantenwinkelkorrektur (wobei allerdings die Winkelkorrektur stark übertrieben dargestellt ist) ist in Figur 18 gezeigt. Hier hat der polygonförmige prismatische Schneideinsatz 240 Dreiecksform, die von einer gestrichelt gezeichneten geometrischen Figur eines gleichseitigen Dreiecks ausgeht. Mit strich-punktierter Linie ist die Bodenfläche 242 angedeutet. Nach dem Schleifen der Bodenfläche, der
Spanfläche und der Seitenflächen mit dem Freiwinkel (entsprechend Figur 15 und 16) liegen die Schneidkanten 248 auf den gestrichelt dargestellten Linien, die parallel zur Begrenzug der Bodenfläche verlaufen.
Um den Verlauf der Schneidkanten 248 - in Schnittrichtung, d.h. in Richtung senkrecht auf der Zeichenebene der Figur 18 betrachtet - gezielt zu korrigieren, sind die Schneidkanten 248 wieder angefast, d.h. es ist eine Kantenfase 250 derart angebracht, dass sich ihre Breite BF längs der Schneidkante ändert. Dadurch entstehen drei neue Schneidkanten 248 A*, 248B* und 248C*, die - entsprechend der Darstellung in Figur 16 nicht nur nach unten auf die Bodenfläche 242 zu sondern - aufgrund des positiven Freiwinkels - auch im Vergleich zur Ausgangsschneidkante 248 um einen Winkel δ nach innen zu verlaufen. Dieser Winkel δ entspricht dem Winkel δ, der unter Bezug auf die Figuren 1 bis 7 erläutert wurde. Diese bei Betrachtung der Schneidplatte in Schnittrichtung vorgesehene
Winkelabweichung wird erfindungsgemäß dazu genutzt, die Schneide 248A* so zu positionieren, dass die Lagekorrektur der Schneidkante 248A* bis 248C* zur
Verlängerung der Standzeit des Schneideinsatzes beitragen kann. Die Breite der Kantenfase 250 wird also dort geringer gehalten, wo ein erhöhter Kantenverschleiß zu erwarten ist.
Eine besonders einfache Fertigung des Schneideinsatzes 240 mit den vorstehend beschriebenen Charakteristika ergibt sich dann, wenn die Kantenfase 250 wie folgt hergestellt wird. Es ist hervorzuheben, dass dieses Verfahren ebenso wie das
Anwendungsgebiet der Schneidplattenbearbeitung Gegenstand einer eigenständigen Erfindung ist, für die gesonderter Schutz beansprucht wird.
Nachdem die Bodenfläche 242, die Spanfläche 244 und der Umfang der
Schneidplatte 240 mit dem entsprechenden Freiwinkel geschliffen wurde, wird das Werkzeug, vorzugsweise die Schleifscheibe, mit dem die Kantenfase 250 erzeugt werden soll so ausgerichtet, dass die Kantenfase mit gleichbleibendem Fasenwinkel WFA (siehe Figur 17A bis 17C) durch eine lineare Bewegung parallel zur Bodenfläche 242 und zur ursprünglichen Schneidkante 248 erzeugt werden kann.
Dann wird die Schneidplatte 240 um einen vorbestimmten Winkel WD - in Figur 18 angedeutet - verdreht, woraufhin die Kantenfase 250 geschliffen wird. Je größer der Verdrehwinkel WD gewählt wird, umso stärker verändert sich die Breite BF der
Kantenfase über der Schneidkantenlänge und umso stärker ist die Winkelkorrektur um den Wert des Winkels δ. Die zur Korrektur des Schneidkantenverlaufs um den erforderlichen Winkel δ benötigte Größe des vorbestimmten Verdrehwinkels WD hängt vom Fasenwinkel WFA und vom Freiwinkel WF ab.
Diese Gestaltung des Schneideinsatzes kann auch dazu heran gezogen werden, um eine geringfügige Winkeländerung am zu bearbeitendem Ventilsitzring zu erreichen, ohne hierfür den Plattensitz im Werkzeug nacharbeiten zu müssen. In diesem Fall wird der Schneideinsatz aus dem Sitz genommen und wie vorstehend beschrieben mit einer Kantenfase gemäß Figur 18 ausgestattet, nachdem er um einen vorher errechneten Winkel WD verdreht worden ist. Auf diese Weise lassen sich durch Nachbearbeitung der Schneidplatte (z.B. bei einem Fasenwinkel von 20°, einem Freiwinkel von ca 10° und einer Breite B der Kantenfase im Bereich von o,2 mm) reproduzierbar
Winkelkorrekturen für die Lage der Ventilsitzringfläche im Bereich von nur wenigen 1/100-stel Grad, z.B. 0,04°, erzielen.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den gezeigten Ausführungsformen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Die Kantenfase 150 bzw. 250 kann selbstverständlich auch auf andere Weise erzeugt werden, z.B. indem das Fräs- oder Schleifwerkzeug in Richtung Ursprungsschneidkante 148, 248 bewegt und gleichzeitig durch eine Vorschubbewegung auf die Bodenfläche 242 zu immer tiefer in den Schneideinsatz eintaucht.
Die Kantenfase ist auch nicht notgedrungen von einer ebenen Fläche gebildet.
Vorstehend wurde ein Schneideinsatz und ein Schneidwerkzeug beschrieben, die eine höhere Standzeit haben, ohne verschleißbedingte Schneidenkorrekturen
vornehmen zu müssen. Der erfindungsgemäße Schneideinsatz wurde anhand von verschiedenen Ausführungsformen beschrieben. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb des
Schutzbereichs der Ansprüche geändert werden. Selbstverständlich können auch einzelne oder mehrere Elemente der verschiedenen Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden.
Der Schneideinsatz kann auch alle anderen üblichen Polygonformen wie rhomboidisch aufweisen und die Freifläche an der Seitenflanke der Schneidkante alle üblicherweise verwendeten Freiwinkel wie 3°, 5 °, 7°, usw. aufweisen. Der
Schneideinsatz kann mit oder ohne Spanbrechernuten versehen sein und aus allen üblicherweise verwendeten Schneidstoffen, z.B. PKD, CBN, VHM, beschichtet (Weich- und/oder Hartschicht) oder unbeschichtet versehen sein.

Claims

Ansprüche
1 . Schneideinsatz (20; 40; 140; 240) für ein Schneidwerkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, mit einer Auflagefläche (24; 44; 142; 242) und einer zu dieser planparallelen gegenüberliegenden Spanfläche (22; 42; 132) mit gleicher geometrischen Grundform, an der zumindest eine Schneidkante (28; 48; 148; 248) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
in einer Draufsicht auf die Spanfläche (22; 42; 132; 232) die zumindest eine Schneidkante (28; 48; 148C*; 248A* bis 248C*) relativ zur entsprechenden Kante (32; 50) der Auflagefläche (24; 44) um einen vorbestimmten Winkel nach außen angestellt ist, während sich alle anderen Außenkanten der Spanfläche (22; 42) parallel zu den entsprechenden Kanten der Auflagefläche (24; 44) erstrecken.
2. Schneideinsatz (20; 40) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (28; 48; 148*; 248*) in einer Draufsicht auf die Spanfläche (22; 42) um einen positiven Winkel (δ) nach außen angestellt ist, der unter Berücksichtigung der zulässigen Fertigungstoleranz des Schneideinsatzes (28; 48) innerhalb der Winkeltoleranz des zu bearbeitenden Werkstücks liegt.
3. Schneideinsatz (20; 40) für ein Schneidwerkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, mit zumindest einer Schneidkante (28; 48),
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Schneidkante (28; 48; 148*; 248*) in Anbetracht eines bei mehrfacher Wiederholung desgleichen Bearbeitungsvorgangs zu erwartenden
Verschleißes eine um ein vorbestimmtes Aufmaß (δ) korrigierte Schneidengeometrie aufweist, die unter Berücksichtigung der zulässigen Fertigungstoleranz des
Schneideinsatzes (28; 48; 140; 240) innerhalb des Toleranzfeldes des zu
bearbeitenden Werkstücks liegt.
4. Schneideinsatz (20; 40) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aufmaß (δ) im Fall einer Außenkonturbearbeitung maximal das untere Grenzmaß (El)und im Fall einer Innenkonturbearbeitung maximal das obere Grenzmaß (ES) des zu bearbeitenden Werkstücks beträgt.
5. Schneideinsatz (20; 40) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schneidengeometrie in Abhängigkeit der Stelle des zu erwartenden
Verschleißes durch Erhöhen eines Schneidenwinkels (a) um einen vorbestimmten Winkel (δ) korrigiert wird.
6. Schneideinsatz (20; 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass
der vorbestimmte Winkel (δ) im Bereich von 0,5° bis 1 ,5°, vorzugsweise im
Bereich von 0,9° bis 1 ,1 ° liegt, insbesondere 1 ° hat.
7. Schneideinsatz (20; 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Schneidkante (28; 48), wenn der Schneideinsatz (20; 40) entsprechend seinen zur lagegenauen Ausrichtung des Schneideinsatzes (20; 40) am Schneidwerkzeug vorgesehenen Anlagepunkte und/oder -flächen ausgerichtet wird, um den
vorbestimmten Winkel (δ) vom Nennwinkel (ε) abweicht.
8. Schneideinsatz (20; 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass
durch einen Anschliff eine Schneidenkorrektur vorgenommen ist, so dass der Schneidkeil entlang der Schneidkante (28; 48) im Wesentlichen gleich ist.
9. Schneidwerkzeug zur spanenden Bearbeitung von Werkstücken, mit einem Trägerkörper, einem am Trägerkörper lösbar angeordneten Schneideinsatz (20; 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Spannpratze (60) oder
Spannschraube zum lagegenauen Fixieren des Schneideinsatzes (20; 40) relativ zum Trägerkörper, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante (28; 48) des am Trägerkörper bestimmungsgemäß fixierten Schneideinsatzes (20; 40) vom Nennmaß des zu bearbeitenden Werkstücks um den vorbestimmten Winkel (δ) abweicht.
10. Schneidwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
ein zwischen der Schneidkante (28; 48) und der Drehachse des
Schneidwerkzeugs eingeschlossener spitzer Winkel (ε), um den vorbestimmten Winkel (δ) verringert ist, wenn der zu erwartende Verschleiß an einem radial inneren Bereich der Schneidkante (28; 48) auftritt, und um den vorbestimmten Winkel (δ) vergrößert ist, wenn der zu erwartende Verschleiß an einem radial äußeren Bereich der Schneidkante (28; 48) auftritt.
1 1 . Drehangetriebenes Werkzeug mit wenigstens einer Schneide (28; 48) zur spanenden Bearbeitung oder Herstellung einer definierten Werkstückoberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schneide (28; 48) in Abhängigkeit eines zu erwartenden Verschleißes eine um ein vorbestimmtes Aufmaß (δ) korrigierte Schneidengeometrie aufweist, wobei das vorbestimmte Aufmaß (δ) unter Berücksichtigung der zulässigen Fertigungstoleranz der Schneide innerhalb des Toleranzfeldes des zu bearbeitenden Werkstücks liegt.
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