EP3463724A1 - Schneidplatte und werkzeug zur spanenden bearbeitung - Google Patents

Schneidplatte und werkzeug zur spanenden bearbeitung

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Publication number
EP3463724A1
EP3463724A1 EP17724060.3A EP17724060A EP3463724A1 EP 3463724 A1 EP3463724 A1 EP 3463724A1 EP 17724060 A EP17724060 A EP 17724060A EP 3463724 A1 EP3463724 A1 EP 3463724A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
holder
bearing surface
cutting plate
tool
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.)
Pending
Application number
EP17724060.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ruediger Voege
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.)
Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
Original Assignee
Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
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 Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH filed Critical Hartmetall Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
Publication of EP3463724A1 publication Critical patent/EP3463724A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/04—Tool holders for a single cutting tool
    • B23B29/043—Tool holders for a single cutting tool with cutting-off, grooving or profile cutting tools, i.e. blade- or disc-like main cutting parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/04—Cutting-off tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/141—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness
    • B23B27/145—Specially shaped plate-like cutting inserts, i.e. length greater or equal to width, width greater than or equal to thickness characterised by having a special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/04—Overall shape
    • B23B2200/048—Star form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/36—Other features of cutting inserts not covered by B23B2200/04 - B23B2200/32
    • B23B2200/369—Mounted tangentially, i.e. where the rake face is not the face with the largest area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2205/00—Fixation of cutting inserts in holders
    • B23B2205/12—Seats for cutting inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2220/00—Details of turning, boring or drilling processes
    • B23B2220/12—Grooving
    • B23B2220/123—Producing internal grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/04—Tool holders for a single cutting tool

Definitions

  • the present invention relates to a cutting plate for a tool for cutting
  • the cutting insert according to the invention is an indexable insert, which is preferably used in a rotary tool, which is particularly preferably used in a turning tool for piercing.
  • the present invention further relates to a tool having such an insert, a holder and a fastening means for fixing the insert to the holder.
  • the insert according to the present invention has a first side, an opposite second side, and a bore extending along a bore axis, the bore penetrating the insert and extending from the first to the second side.
  • the cutting insert according to the invention also has at least three Distributed on the circumference of the cutting plate arranged cutting heads, each having a cutting edge which extends transversely to the first and the second side and extending between these two sides.
  • the at least three cutting heads have a first cutting head, a second cutting head immediately following the first cutting head in the circumferential direction, and a third cutting head immediately following in the circumferential direction on the second cutting head.
  • the cutting plate has a first contact surface arranged on the first side, which runs orthogonal to the bore axis and at least partially surrounds the bore.
  • the cutting plate is rotationally symmetrical to the bore axis and mirror-symmetrical to a plane perpendicular to the bore axis center plane, which divides the cutting plate into two equal halves.
  • transverse in the present case is preferably, but not necessarily, understood to mean “orthogonal” or “perpendicular.” Angles not equal to 0 °, ie not necessarily 90 °, are also understood to mean the term "transverse.”
  • Indexable inserts of the above type usually have three or more cutting heads, which are arranged circumferentially distributed on the cutting plate. As soon as a cutting head or the cutting edge arranged thereon is worn, the cutting plate can be detached from the tool holder and fixed in a new position on the tool holder, so that one of the other, previously unworn cutting heads is then used. The indexable inserts can therefore be used several times according to the number of their cutting heads.
  • Placement are arranged distributed, the more difficult it is, however, from a design point of view, to be able to ensure sufficiently large lancing depths with such tools.
  • Another important factor that matters with tools for that Grooving as well as tools for other types of turning is important, the structural design of a stable as possible insert seat in the tool holder.
  • US Pat. No. 9,174,279 B2 discloses another tool which, in respect of plunge depth, is advantageous over the tool known from US Pat. No. 6,942,434 B2.
  • another component is used, which engages as a kind of crescent-shaped clamping element in the hole provided in the cutting plate.
  • Such additional clamping elements are not only relatively difficult to produce, but also increase overall production costs.
  • the present invention has the object to provide a cutting plate, which is particularly suitable for a tool for piercing and allows compared to the known from the prior art inserts a larger piercing depth, easier to manufacture and fixed mechanically stable in the tool holder can be.
  • the cutting plate is constructed such that viewed in a plan view along the bore axis an imaginary, straight connecting line between the cutting edge of the first cutting head and the cutting edge of the third cutting head neither bore nor the first bearing surface cuts.
  • the cutting insert is inserted into the workpiece to be machined up to the edge of the first contact surface without collision.
  • the maximum possible piercing depth corresponds to the distance between the cutting edge of each in-use cutting head (according to the terminology used herein, this is the second cutting head) and the externa ßeren edge of the first bearing surface.
  • the cutting edges of the at least three cutting heads are parallel to the bore axis, and that the cutting edges, measured parallel to the bore axis, respectively widest points of the cutting plate in one Cutting area are, which includes all areas of the cutting plate, which are arranged radially further out than the first bearing surface, or have a greater distance from the bore axis than the outer edge of the first bearing surface.
  • Another advantage of the above-mentioned structural design of the cutting insert according to the invention is that a mechanically stable insert seat can be guaranteed by the first support surface, which is perpendicular to the bore axis.
  • this type of support surface is relatively easy and inexpensive to produce.
  • the first bearing surface is configured annular.
  • the imaginary, straight connecting line between the cutting edge of the first cutting head and the cutting edge of the third cutting head in plan view along the bore axis touches the first bearing surface tangentially.
  • a tangential contact of the first bearing surface should therefore not be present as
  • Cutting the first bearing surface are understood. If the imaginary connecting line touches the first contact surface tangentially, then the space on the cutting plate is optimally utilized, since both the cutting depth and the size of the first contact surface and thus also the stability of the insert seat are maximized.
  • the first bearing surface is surrounded by a recess which extends on the first side between the first bearing surface and the cutting heads.
  • This recess preferably completely surrounds the first bearing surface. Like the first bearing surface, it preferably also has a substantially annular shape.
  • the recess is preferably already introduced during pressing or sintering of the cutting plate in this. It reduces the grinding effort like also the cost of materials during the production of the cutting plate. Furthermore, the first bearing surface is released by this recess and thus clearly defined.
  • the insert has a total of six cutting heads. It can be used six times before it has to be disposed of.
  • the cutting plate further comprises a arranged on the second side second bearing surface which is orthogonal to the bore axis, the bore at least partially surrounds and opposite the first bearing surface.
  • the cutting plate is therefore preferably not only rotationally symmetrical to the bore axis, but also mirror-symmetrical to a plane perpendicular to the bore axis center plane, which divides the insert into two equal halves.
  • the insert can thus be used both as a "right” and as a "left” insert and can therefore be used in different tool holder.
  • the bore therefore has not only adjacent to the first side, but also adjacent to the second side preferably a countersink, wherein the second bearing surface of the countersink immediately borders.
  • the second bearing surface is preferably designed annular. Viewed in plan view along the bore axis, there is also an imaginary, straight line connecting the cutting edge of the first cutting head and the cutting edge of the third cutting head on the second side, which intersects neither the bore nor the second bearing surface, but preferably tangentially contacts the second bearing surface.
  • the second bearing surface is preferably surrounded by a recess (referred to herein as "second recess"), which extends on the second side between the second bearing surface and the cutting heads.
  • the width of the cutting edges is about the same size as the
  • the difference between these two dimensions is preferably a maximum of ⁇ 10%.
  • the two dimensions b and d are the same size.
  • the present invention relates not only to the cutting plate itself, but also a tool for machining a workpiece with such a cutting plate, a holder and a fastening element for fastening the cutting plate to the holder.
  • the fastener is preferably a screw, the fastener having a thread extending along a threaded axis into which the screw engages, and the retainer having a first retainer bearing surface which is transverse to the threaded axis and to which the first Support surface of the cutting plate in the assembled state of the tool rests.
  • second bearing surface of the cutting plate can rest on the holder-bearing surface of the holder.
  • the cutting plate would be inserted exactly the other way around in the holder, ie turned by 180 ° about an axis that runs orthogonally to the bore axis.
  • the holder has two, spaced-apart holder contact surfaces on which the cutting plate in the assembled state of the tool circumferentially with two corresponding cutting-edge contact surfaces is applied, which are arranged between each two adjacent cutting heads of the cutting plate, wherein the holder abutment surfaces extend parallel to the thread axis, and wherein the cutting plate abutment surfaces parallel to the drilling axis tion axis.
  • the holder abutment surfaces are preferably convex.
  • the cutting plate contact surfaces are preferably concave.
  • a radius of curvature of the holder contact surfaces is smaller than a radius of curvature of the cutting plate contact surfaces.
  • the holder contact surfaces are therefore more curved than the cutting plate contact surfaces. This results in a precisely defined insert seat, wherein the insert abuts approximately linearly on the holder on the corresponding contact surfaces.
  • a distance between the holder contact surfaces and the threaded axis of the holder is smaller than a distance between the cutting plate contact surfaces and the bore axis of the insert.
  • This offset between the bore axis and thread axis has the advantage that the cutting plate is automatically pressed when tightening the screw with the cutting plate contact surfaces against the corresponding holder contact surfaces. This improves the stability of the insert seat.
  • the holder has at its front end a front edge, wherein in the assembled state of the tool, the cutting edge of only one of the cutting heads protrudes beyond this leading edge to the holder and the cutting edges of the other cutting heads are arranged in the holder.
  • Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the tool according to the invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of the embodiment of the tool according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is an exploded view of the embodiment of the tool according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a plan view from the front of the embodiment of the tool according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIG. 4A is a perspective view of an embodiment of the cutting insert according to the invention from a second side;
  • FIG. 4B is a perspective view of an embodiment of the cutting insert according to the invention from a first side.
  • Fig. 5A is a side elevational view of the cutting plate shown in Figs. 4A and 4B from the second side;
  • Fig. 5B is a side elevational view of the insert shown in Figs. 4A and 4B from the first side;
  • Fig. 6 is a sectional view of the cutting plate shown in Figs. 4A and 4B;
  • Fig. 7 is a perspective view of an embodiment of the tool holder of the tool according to the invention.
  • Fig. 8 is a plan view from the front of the tool holder shown in Fig. 7. 1 -3 show an embodiment of the tool according to the invention in a perspective view, an exploded view and a plan view from the front.
  • the tool is designated therein in its entirety by the reference numeral 10.
  • the tool 10 has a holder 12, which is often referred to as a tool holder 12, and an insert 14 on.
  • the cutting plate 14 is releasably secured to the holder 12 by means of a fastener 16.
  • the attachment means 16 is preferably a tightening screw which engages a corresponding thread 18 (see FIGS. 7 and 8) provided on the holder 12.
  • the holder 12 is preferably made of steel.
  • the cutting insert 14 is preferably made of hard metal.
  • FIGS. 4A, 4B, 5A, 5B and 6 An embodiment of a cutting plate 14 according to the invention is shown in FIGS. 4A, 4B, 5A, 5B and 6 in a perspective view, a plan view and a sectional view.
  • the cutting plate 14 is an indexable insert with six similar cutting heads 20.
  • the cutting heads 20 are arranged on the circumference of the cutting plate 14.
  • the cutting plates 20 are arranged uniformly distributed in the circumferential direction.
  • the cutting plate 14 in principle less than six cutting heads, but also more than six cutting heads, can have.
  • the cutting heads 20 are distributed over the circumference of the cutting plate 14 at regular intervals.
  • Each cutting head 20 of the cutting plate 14 preferably has at least one cutting edge 22.
  • the cutting edges 22 are preferably all configured the same, so that it does not matter which of the cutting heads 20 is used.
  • Cutting edges 22 are preferably designed as straight cutting edges. They run parallel to one another and in each case form the outermost points of the cutting plate 14 in the radial direction of the cutting plate 14.
  • the cutting edges 22 of the cutting edge Heads 20 are therefore preferably on a common, imaginary circle or
  • Circular cylinder Circular cylinder
  • the cutting heads 20 are thus substantially star-shaped on a base body 24 of the
  • Cutting plate 14 is arranged.
  • the cutting plate 14 has a bore 26 in its center. This bore 26 extends along a bore axis 28 and penetrates the base body 24 completely. The bore thus extends from a first side 30 to a second side 32 of the cutting plate 14. In the embodiment shown here, the cutting plate 14 is located with its first side 30 on the holder 12.
  • the cutting plate 14 is preferably rotationally symmetrical to the bore axis 28th
  • the cutting plate 14 is preferably also mirror-symmetrical to a median plane which is perpendicular to the bore axis 28 and the cutting plate 14 divides into two equal halves.
  • the cutting edges 22 preferably extend parallel to the bore axis 28.
  • the bore 26 has adjacent to the first side 30 of the cutting plate 14 preferably has a countersink 34 which is symmetrical to the bore axis 28 and the bore 26 preferably completely surrounds.
  • the countersunk screw 16 can be sunk in this way, preferably completely in the bore 26, so that the end face of the screw head of the clamping screw 16 is flush with the first side 30 of the cutting plate 14.
  • the cutting plate 14 Adjacent to the countersink 34, the cutting plate 14 further comprises a bearing surface 36.
  • This bearing surface 36 is referred to herein as the first bearing surface.
  • a corresponding second bearing surface 38 which is opposite to the first bearing surface 36 and extends parallel thereto.
  • a counterbore 40 is also provided on the second side 32 of the cutting plate 14, which is located between the bore 60 and the second bearing surface. surface 38 extends.
  • Both countersinks 34, 40 preferably have a conical shape and run symmetrically to the bore axis 28.
  • Both support surfaces 36, 38 serve to support the cutting plate 14 on the tool holder 12. Due to the preferred mirror symmetry of the cutting plate 14, the cutting plate 14 can be used both as “left” and “right” insert. So it can either rest with the first bearing surface 36 on the holder 12 or rest with the second bearing surface 38 on the holder 12. If it rests with the second support surface 38 on the holder, it is however mirror-inverted to the holder 12 shown in FIGS. 1-3 and 7-8. It is understood that the mirror-symmetrical design of the cutting plate 14 is advantageous, but not mandatory.
  • Both bearing surfaces 36, 38 are preferably configured circular and are orthogonal and symmetrical to the bore axis 28th
  • the support surface 36 is preferably completely surrounded by a recess 42.
  • This also has a substantially circular shape. It is understood that in a mirror-symmetrical embodiment of the cutting plate 14, as is the case according to the present embodiment, a corresponding recess 44 is also provided on the second side 32 of the cutting plate 14.
  • the distance d measured parallel to the bore axis 28 between the two bearing surfaces 36, 38 is approximately the same as the width of the cutting edges 22 measured parallel thereto
  • ends of the cutting edges 22 on the first side 30 and the second side 32 respectively adjacent lateral free surfaces are inclined so that the cutting heads 20 each taper with shorter distance to the bore axis 20.
  • the cutting edges 22 therefore form the widest part of the cutting heads 20, wherein the width dimensioned here means the dimension of the cutting insert 14 measured parallel to the bore axis 28.
  • the cutting edges 22 thus provide the respective total Broadest points of the cutting plate 14 in the cutting area.
  • FIGS. 5A and 5B show a further feature of the cutting insert 14 according to the invention.
  • three successive cutting heads are designated by the reference numerals 20 ', 20 and 20 ", the cutting head 20' being referred to as the first cutting head for distinction, and the cutting head 20 indirectly following in the circumferential direction on the first cutting head 20 'being referred to as the second cutting head.
  • the cutting head 20 "following in the circumferential direction directly on the second cutting head 20 is referred to as the third cutting head.
  • an imaginary, straight connecting line 46 is shown by dashed lines. This connecting line 46 connects the first cutting head 20 'to the third cutting head 20 ".
  • the second cutting head 20 lying to the right of this connecting line 46 is, for example, the respective cutting head of the cutting insert 14.
  • the cutting plate 14 is constructed such that the connecting line 46 neither the bore 26 nor the first and second bearing surface 36, 38 intersects. Due to this fact, the piercing depth, which can be realized with the cutting plate 14 according to the invention, is maximized. If the cutting head 20 is inserted into a workpiece, it is possible for the cutting plate 14 to dive into the workpiece up to the connecting line 46 without collisions between the workpiece and unwanted parts of the cutting plate 14 occurring.
  • the bearing surfaces 36, 38 are tangent to the connecting line 46. This does not necessarily have to be the case.
  • the support surfaces 36, 38 may also be made smaller, so have a smaller maximum diameter.
  • the bearing surfaces 36, 38 designed to be maximally large, the maximum insertion depth of the cutting plate 14 is thereby not reduced, since the connection line 46 is not exceeded or the connecting line 46, the bearing surfaces 36, 38 does not intersect (but only touched tangentially).
  • FIGS. 7 and 8 show the tool holder 12 according to the invention.
  • the tool holder 12 which in the present case is generally more generally referred to as holder 12, has a shaft 48 by means of which the holder 12 is clamped to a machine tool.
  • the holder 12 In the region of its front end 50, the holder 12 has a recess 52 which serves as a two-plate receptacle.
  • This recess 52 is substantially adapted to the shape of the cutting plate 14. It has a preferably flat planar surface 54, which is orthogonal to the threaded axis 56 of the thread 18, in which the clamping screw 16 engages.
  • the cutting plate 14 is located with its first bearing surface 36.
  • the cutting insert 52 of the holder also has two convexly shaped holder contact surfaces 58, 60.
  • the holder contact surfaces 58, 60 are orthogonal to the plane surface 54 and parallel to the threaded axis 56.
  • the cutting plate 14 is in the assembled state of the tool with one of the distributed over the circumference of the cutting plate 14 arranged Cutting plate contact surface 62 on.
  • the cutting-plate abutment surfaces 62 are each arranged circumferentially between two adjacent cutting heads 20 of the cutting plate 14. They run perpendicular to the bearing surfaces 36, 38 or parallel to the bore axis 28.
  • the cutting-plate abutment surfaces 62 have a concave shape.
  • the holder contact surfaces 58, 60 are preferably more curved than the cutting plate contact surfaces 62. This creates a kind of linear contact between the holder contact surfaces 58, 60 and the cutting plate contact surfaces 62nd
  • the distance between the cutting plate abutment surfaces 62 and the bore axis 28 of the cutting plate 14 is slightly larger than the distance between holder abutment surfaces 58, 60 and the threaded axis 56.
  • the cutting plate 14 is automatically against the holder abutment surfaces 58, 60 pressed. This creates a stable and mechanically defined insert seat.
  • the cutting plate holder 52 also still a
  • This contact surface 64 which also extends perpendicular to the plane surface 54 and parallel to the threaded axis 56.
  • This contact surface is preferably designed as a flat, non-curved surface. The cutting plate 14 is in the assembled state of the tool only partially on this contact surface 64. About this surface 64, the torque occurring is intercepted and transmitted from the cutting plate 14 in the holder 12.
  • the holder 12 has in the region of its front end 50 further comprises a front edge 66 which forms the front end of the cutting insert 52.
  • a front edge 66 which forms the front end of the cutting insert 52.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schneidplatte (14) für ein Werkzeug (10) zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks, mit einer ersten Seite (30), einer gegenüberliegenden zweiten Seite (32) und einer entlang einer Bohrungsachse (28) verlaufenden Bohrung (26), welche die Schneidplatte (14) durchdringt und sich von der ersten Seite (30) bis zu der zweiten Seite (32) erstreckt, mit mindestens drei am Umfang der Schneidplatte (14) verteilt angeordneten Schneidköpfen (20), welche jeweils eine Schneidkante (22) aufweisen, die quer zu der ersten und der zweiten Seite (30, 32) verläuft und sich zwischen diesen beiden Seiten (30, 32) erstreckt, wobei die mindestens drei Schneidköpfe (20) einen ersten Schneidkopf (20'), einen in Umfangsrichtung auf den ersten Schneidkopf (20') unmittelbar folgenden zweiten Schneidkopf (20) sowie einen in Umfangsrichtung auf den zweiten Schneidkopf (20) unmittelbar folgenden dritten Schneidkopf (20'') aufweisen, wobei die Schneidplatte (14) eine an der ersten Seite (30) angeordnete erste Auflagefläche (36) aufweist, welche orthogonal zu der Bohrungsachse (28) verläuft und die Bohrung (26) zumindest teilweise umgibt, wobei die Schneidplatte (14) rotationssymmetrisch zu der Bohrungsachse (28) und spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zu der Bohrungsachse (28) verlaufenden Mittelebene ist, welche die Schneidplatte (14) in zwei gleich große Hälften teilt, und wobei in einer Draufsicht entlang der Bohrungsachse (28) betrachtet eine imaginäre, gerade Verbindungslinie (46) zwischen der Schneidkante (22) des ersten Schneidkopfs (20') und der Schneidkante (22) des dritten Schneidkopfs (20'') weder die Bohrung (26) noch die erste Auflagefläche (36) schneidet.

Description

Schneidplatte und Werkzeug zur spanenden Bearbeitung
[0001 ] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidplatte für ein Werkzeug zur spanenden
Bearbeitung eines Werkstücks. Bei der erfindungsgemäßen Schneidplatte handelt es sich um eine Wendeschneidplatte, welche vorzugsweise in einem Drehwerkzeug zum Einsatz kommt, die besonders bevorzugt in einem Drehwerkzeug zum Stechdrehen verwendet wird. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein Werkzeug mit einer solchen Schneidplatte, einem Halter und einem Befestigungsmittel zur Befestigung der Schneidplatte an dem Halter.
[0002] Die Schneidplatte gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine erste Seite, eine gegenüberliegende zweite Seite und eine entlang einer Bohrungsachse verlaufende Bohrung auf, wobei die Bohrung die Schneidplatte durchdringt und sich von der ersten bis zu der zweiten Seite erstreckt. Die erfindungsgemäße Schneidplatte weist ferner mindestens drei am Umfang der Schneidplatte verteilt angeordnete Schneidköpfe auf, welche jeweils eine Schneidkante aufweisen, die quer zu der ersten und der zweiten Seite verläuft und sich zwischen diesen beiden Seiten erstreckt. Die mindestens drei Schneidköpfe weisen einen ersten Schneidkopf, einen in Umfangsrichtung auf den ersten Schneidkopf unmittelbar folgenden zweiten Schneidkopf sowie einen in Umfangsrichtung auf den zweiten Schneidkopf unmittelbar folgenden dritten Schneidkopf auf. Des Weiteren weist die Schneidplatte eine an der ersten Seite angeordnete erste Auflagefläche auf, welche orthogonal zu der Bohrungsachse verläuft und die Bohrung zumindest teilweise umgibt. Die Schneidplatte ist rotationssymmetrisch zu der Bohrungsachse und spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zu der Bohrungsachse verlaufenden Mittelebene, welche die Schneidplatte in zwei gleich große Hälften teilt.
Unter dem Begriff„quer" wird vorliegend vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, „orthogonal" bzw.„senkrecht" verstanden. Winkel ungleich 0 °, also nicht notwendigerweise 90°, werden ebenfalls unter dem Begriff „quer" verstanden.
Eine gattungsgemäße Schneidplatte der oben genannten Art ist bereits aus der US 6,942,434 B2 bekannt.
Wendeschneidplatten der oben genannten Art besitzen meist drei oder mehr Schneidköpfe, welche umfangsseitig an der Schneidplatte verteilt angeordnet sind. Sobald ein Schneidkopf bzw. die an diesem angeordnete Schneidkante verschlissen ist, lässt sich die Schneidplatte von dem Werkzeughalter lösen und in einer neuen Position am Werkzeughalter fixieren, so dass einer der anderen, bisher unverschlissenen Schneidköpfe dann zum Einsatz kommt. Die Wendeschneidplatten können daher entsprechend der Anzahl ihrer Schneidköpfe mehrfach verwendet werden.
Insbesondere beim Stechdrehen sind Werkzeuge mit einer verhältnismäßig großen Einstechtiefe besonders gewünscht. Je mehr Schneidköpfe umfangsseitig an der
Schneidplatte verteilt angeordnet sind, desto schwieriger gestaltet es sich jedoch aus konstruktiver Sicht, ausreichend große Stechtiefen mit derartigen Werkzeugen gewährleisten zu können. Ein weiterer wichtiger Faktor, auf den es bei Werkzeugen für das Stechdrehen wie auch bei Werkzeugen für andere Arten der Drehbearbeitung ankommt, ist die konstruktive Ausgestaltung eines möglichst stabilen Plattensitzes im Werkzeughalter.
Bei dem aus der US 6,942,434 B2 bekannten Werkzeug ist der zuletzt genannte Faktor aus technischer Sicht relativ gut gelöst, da die Schneidplatte bei diesem Werkzeug sehr stabil im Werkzeughalter fixiert ist und die auf die Schneidplatte einwirkenden Kräfte gut den Werkzeughalter abgeleitet werden können. Die zu realisierende Stechtiefe ist bei diesem Werkzeug allerdings vergleichsweise gering.
Die US 9,174,279 B2 offenbart ein weiteres Werkzeug, welches in punkto Einstechtiefe vorteilhaft gegenüber dem aus der US 6,942,434 B2 bekannten Werkzeug ist. Zur Klemmung der Schneidplatte wird hier allerdings zusätzlich zu der üblicherweise verwendeten Klemmschraube ein weiteres Bauteil verwendet, welches als eine Art halbmondförmiges Klemmelement in die in der Schneidplatte vorgesehene Bohrung eingreift. Solche zusätzlichen Klemmelemente sind nicht nur relativ schwierig herzustellen, sondern erhöhen insgesamt auch die Produktionskosten.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schneidplatte bereitzustellen, welche insbesondere für ein Werkzeug zum Stechdrehen geeignet ist und im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Schneidplatten eine größere Stechtiefe ermöglicht, einfacher herzustellen ist und mechanisch stabil im Werkzeughalter fixiert werden kann.
Diese Aufgabe wird ausgehend von der Schneidplatte der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Schneidplatte derart konstruiert ist, dass in einer Draufsicht entlang der Bohrungsachse betrachtet eine imaginäre, gerade Verbindungslinie zwischen der Schneidkante des ersten Schneidkopfs und der Schneidkante des dritten Schneidkopfs weder die Bohrung noch die erste Auflagefläche schneidet.
Die Tatsache, dass die oben genannte, imaginäre Verbindungslinie weder die Bohrung noch die erste Auflagefläche schneidet, bietet den Vorteil, dass die mögliche, zu errei- chende Einstechtiefe der Schneidplatte maximiert ist. Auf diese Weise kann mit der
Schneidplatte nämlich kollisionsfrei bis zum Rand der ersten Auflagefläche in das zu bearbeitende Werkstück eingestochen werden.
[0012] Die maximal mögliche Einstechtiefe entspricht dem Abstand zwischen der Schneidkante des jeweils im Einsatz befindlichen Schneidkopfs (gemäß vorliegend verwendeter Terminologie ist dies der zweite Schneidkopf) und dem äu ßeren Rand der ersten Auflagefläche.
[0013] Um die Kollisionsfreiheit bis zur maximal möglichen Einstechtiefe zu gewährleisten, ist es insbesondere bevorzugt, dass die Schneidkanten der mindestens drei Schneidköpfe parallel zu der Bohrungsachse verlaufen, und dass die Schneidkanten die, parallel zur Bohrungsachse gemessen, jeweils breitesten Stellen der Schneidplatte in einem Schneidenbereich sind, welche alle Bereiche der Schneidplatte beinhaltet, die radial weiter außen angeordnet sind als die erste Auflagefläche, bzw. einen größeren Abstand von der Bohrungsachse haben als der äußere Rand der ersten Auflagefläche.
[0014] Ein weiterer Vorteil der oben genannten konstruktiven Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schneidplatte besteht darin, dass durch die erste Auflagefläche, welche senkrecht zu der Bohrungsachse verläuft, ein mechanisch stabiler Plattensitz garantiert werden kann. Zudem ist diese Art der Auflagefläche relativ einfach und kostengünstig herstellbar.
[0015] Die oben genannte Aufgabe ist daher vollständig gelöst.
[0016] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Bohrung angrenzend an die erste Seite eine Senkung auf, wobei die erste Auflagefläche an die Senkung unmittelbar angrenzt.
[0017] Die Tatsache, dass die erst Auflagefläche unmittelbar an die Senkung der Bohrung
angrenzt, hat den Vorteil, dass die Senkung und die übrigen Teile der Schneidplatte so gering wie möglich belastet werden. Je weiter die erste Auflagefläche radial nach außen verlagert werden würde, desto größer wäre ansonsten die Belastung und damit auch die Gefahr auf Bruch der Schneidplatte.
[0018] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die erste Auflagefläche kreisringförmig ausgestaltet.
[0019] Die kreisringförmige Ausgestaltung der ersten Auflagefläche hat den Vorteil, dass
hierdurch der Platzbedarf optimal ausgenutzt wird. Zum einen ermöglicht dies eine möglichst große erste Auflagefläche, was sich positiv auf die Stabilität des Plattensitzes auswirkt. Zum anderen verringert eine solche kreisringförmige erste Auflagefläche minimalmöglichst die Einstechtiefe, welche mit der erfindungsgemäßen Schneidplatte realisiert werden kann.
[0020] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung berührt die imaginäre, gerade Verbindungslinie zwischen der Schneidkante des ersten Schneidkopfs und der Schneidkante des dritten Schneidkopfs in der Draufsicht entlang der Bohrungsachse betrachtet die erste Auflagefläche tangential.
[0021 ] Eine tangentiale Berührung der ersten Auflagefläche soll vorliegend also nicht als
Schneiden der ersten Auflagefläche verstanden werden. Berührt die imaginäre Verbindungslinie die erste Auflagefläche tangential, so ist der Raum auf der Schneidplatte optimal ausgenutzt, da sowohl die Stechtiefe als auch die Größe der ersten Auflagefläche und damit auch die Stabilität des Plattensitzes maximiert sind.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die erste Auflagefläche von einer Ausnehmung umgeben, welche sich auf der ersten Seite zwischen der ersten Auflagefläche und den Schneidköpfen erstreckt.
[0023] Diese Ausnehmung umgibt die erste Auflagefläche vorzugsweise vollständig. Sie hat, ähnlich wie die erste Auflagefläche, vorzugsweise ebenfalls eine im Wesentlichen kreisringförmige Gestalt. Die Ausnehmung wird vorzugsweise bereits beim Pressen bzw. Sintern der Schneidplatte in diese eingebracht. Sie verringert den Schleifaufwand wie auch den Materialaufwand während der Herstellung der Schneidplatte. Des Weiteren wird durch diese Ausnehmung die erste Auflagefläche freigesetzt und damit eindeutig definiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Schneidplatte insgesamt sechs Schneidköpfe auf. Sie lässt sich also sechsfach verwenden, bevor sie entsorgt werden muss.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Schneidplatte ferner eine an der zweiten Seite angeordnete zweite Auflagefläche auf, welche orthogonal zu der Bohrungsachse verläuft, die Bohrung zumindest teilweise umgibt und der ersten Auflagefläche gegenüberliegt.
Die Schneidplatte ist also vorzugsweise nicht nur rotationssymmetrisch zur Bohrungsachse, sondern auch spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zur Bohrungsachse verlaufenden Mittelebene, welche die Schneidplatte in zwei gleich große Hälften teilt. Die Schneidplatte lässt sich somit sowohl als„rechte" als auch als„linke" Schneidplatte verwenden und kann daher in unterschiedliche Werkzeughalter eingesetzt werden.
Die oben bezüglich der ersten Auflagefläche genannten Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung gelten äquivalent für die zweite Auflagefläche: Die Bohrung weist demnach nicht nur angrenzend an die erste Seite, sondern auch angrenzend an die zweite Seite vorzugsweise eine Senkung auf, wobei die zweite Auflagefläche an die Senkung unmittelbar angrenzt. Auch die zweite Auflagefläche ist vorzugsweise kreisringförmig ausgestaltet. In der Draufsicht entlang der Bohrungsachse betrachtet existiert auch auf der zweiten Seite eine imaginäre, gerade Verbindungslinie zwischen der Schneidkante des ersten Schneidkopfs und der Schneidkante des dritten Schneidkopfs, welche weder die Bohrung noch die zweite Auflagefläche schneidet, sondern die zweite Auflagefläche vorzugsweise tangential berührt. Auch die zweite Auflagefläche ist vorzugsweise von einer Ausnehmung umgeben (vorliegend als„zweite Ausnehmung" bezeichnet), welche sich auf der zweiten Seite zwischen der zweiten Auflagefläche und den Schneidköpfen erstreckt. [0028] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat die erste Auflagefläche einen ersten Abstand d von der zweiten Auflagefläche und die Schneidkanten haben jeweils eine parallel zur Bohrungsachse gemessene Breite b, wobei gilt: 0,9 x b = < d < 1 ,1 x b.
[0029] Anders ausgedrückt ist also die Breite der Schneidkanten in etwa gleich groß wie der
Abstand zwischen den beiden, einander gegenüberliegenden Auflageflächen der
Schneidplatte. Die Differenz dieser beiden Dimensionen ist vorzugweise maximal ± 10 %. In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die beiden Dimensionen b und d gleich groß.
[0030] Wie eingangs bereits erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung nicht nur die Schneidplatte selbst, sondern auch ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks mit einer solchen Schneidplatte, einem Halter und einem Befestigungselement zur Befestigung der Schneidplatte an dem Halter. Bei dem Befestigungselement handelt es sich vorzugsweise um eine Schraube, wobei der Halter ein entlang einer Gewindeachse verlaufendes Gewinde aufweist, in welches die Schraube eingreift, und wobei der Halter eine erste Halter-Auflagefläche aufweist, welche quer zu der Gewindeachse verläuft und an der die erste Auflagefläche der Schneidplatte in montiertem Zustand des Werkzeugs aufliegt.
[0031 ] Es versteht sich, dass je nach Form und Symmetrie des Halters auch die oben genannte, zweite Auflagefläche der Schneidplatte an der Halter-Auflagefläche des Halters aufliegen kann. Die Schneidplatte wäre in diesem Fall exakt anders herum in den Halter eingesetzt, also um 180° um eine Achse, welche orthogonal zur Bohrungsachse verläuft, gewendet.
[0032] Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs weist der Halter zwei, voneinander beabstandete Halter-Anlageflächen auf, an denen die Schneidplatte im montierten Zustand des Werkzeugs umfangsseitig mit zwei entsprechenden Schneidplatten-Anlageflächen anliegt, die zwischen jeweils zwei benachbarten Schneidköpfen der Schneidplatte angeordnet sind, wobei die Halter-Anlageflächen parallel zu der Gewindeachse verlaufen, und wobei die Schneidplatten-Anlageflächen parallel zu der Boh- rungsachse verlaufen. Die Halter-Anlageflächen sind vorzugsweise konvex geformt. Die Schneidplatten-Anlageflächen sind vorzugsweise konkav geformt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein Krümmungsradius der Halter-Anlageflächen kleiner als ein Krümmungsradius der Schneidplatten-Anlageflächen. Die Halter-Anlageflächen sind also stärker gekrümmt als die Schneidplatten-Anlageflächen. Hierdurch entsteht ein exakt definierter Plattensitz, wobei die Schneidplatte an dem Halter an den entsprechenden Anlageflächen näherungsweise linienförmig anliegt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist ein Abstand zwischen den Halter-Anlageflächen und der Gewindeachse des Halters kleiner als ein Abstand zwischen den Schneidplatten- Anlageflächen und der Bohrungsachse der Schneidplatte.
Dieser Versatz zwischen Bohrungsachse und Gewindeachse hat den Vorteil, dass die Schneidplatte beim Anziehen der Schraube automatisch mit den Schneidplatten-Anlageflächen gegen die entsprechenden Halter-Anlageflächen gedrückt wird. Dies verbessert die Stabilität des Plattensitzes.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Werkzeugs weist der Halter an seinem stirnseitigen Ende eine Vorderkante auf, wobei in montiertem Zustand des Werkzeugs die Schneidkante lediglich eines der Schneidköpfe über diese Vorderkante hinaus zum Halter absteht und die Schneidkanten der übrigen Schneidköpfe im Halter angeordnet sind.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die übrigen, nicht im Einsatz befindlichen Schneidkanten selbst bei maximaler Einstechtiefe nicht beschädigt werden können, da sie vom Werkzeughalter geschützt sind.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Werkzeugs;
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Werkzeugs;
Fig. 3 eine Draufsicht von vorne auf das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugs;
Fig. 4A eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schneidplatte von einer zweiten Seite;
Fig. 4B eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schneidplatte von einer ersten Seite;
Fig. 5A eine seitliche Draufsicht auf die in Fig. 4A und 4B gezeigte Schneidplatte von der zweiten Seite;
Fig. 5B eine seitliche Draufsicht auf die in Fig. 4A und 4B gezeigte Schneidplatte von der ersten Seite;
Fig. 6 eine Schnittansicht der in Fig. 4A und 4B gezeigten Schneidplatte;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Werkzeughalters des erfindungsgemäßen Werkzeugs; und
Fig. 8 eine Draufsicht von vorne auf den in Fig. 7 gezeigten Werkzeughalter. Die Fig. 1 -3 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer perspektivischen Ansicht, einer Explosionsdarstellung sowie einer Draufsicht von vorne. Das Werkzeug ist darin in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Das Werkzeug 10 weist einen Halter 12, welcher häufig auch als Werkzeughalter 12 bezeichnet wird, sowie eine Schneidplatte 14 auf. Die Schneidplatte 14 ist mithilfe eines Befestigungsmittels 16 lösbar an dem Halter 12 befestigt. Bei dem Befestigungsmittel 16 handelt es sich vorzugsweise um eine Spannschraube, welche in ein entsprechendes Gewinde 18 (siehe Fig. 7 und 8) eingreift, das am Halter 12 vorgesehen ist.
Der Halter 12 ist vorzugsweise aus Stahl. Der Schneideinsatz 14 ist vorzugsweise aus Hartmetall.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schneidplatte 14 ist in den Fig. 4A, 4B, 5A, 5B und 6 in einer perspektivischen Ansicht, einer Draufsicht und einer Schnittansicht gezeigt. Bei der Schneidplatte 14 handelt es sich um eine Wendeschneidplatte mit sechs gleichartigen Schneidköpfen 20. Die Schneidköpfe 20 sind am Umfang der Schneidplatte 14 angeordnet. Vorzugsweise sind die Schneidplatten 20 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. In dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel der Schneidplatte 14 mit sechs Schneidköpfen 20 ergibt sich somit also ein Winkel von 60 ° zwischen zwei benachbarten Schneidköpfen 20. Es versteht sich jedoch, dass die Schneidplatte 14 grundsätzlich auch weniger als sechs Schneidköpfe, aber auch mehr als sechs Schneidköpfe, aufweisen kann. Ebenso ist es zwar bevorzugt, jedoch nicht zwingend notwendig, dass die Schneidköpfe 20 in regelmäßigen Abständen über den Umfang der Schneidplatte 14 verteilt angeordnet sind.
Jeder Schneidkopf 20 der Schneidplatte 14 weist vorzugsweise zumindest eine Schneidkante 22 auf. Die Schneidkanten 22 sind vorzugsweise allesamt gleich ausgestaltet, so dass es keine Rolle spielt, welcher der Schneidköpfe 20 zum Einsatz kommt. Die
Schneidkanten 22 sind vorzugsweise als geradlinig verlaufende Schneidkanten ausgestaltet. Sie verlaufen parallel zueinander und bilden in Radialrichtung der Schneidplatte 14 jeweils die äußersten Punkte der Schneidplatte 14. Die Schneidkanten 22 der Schneid- köpfe 20 liegen also vorzugsweise auf einem gemeinsamen, imaginären Kreis bzw.
Kreiszylinder.
[0045] Die Schneidköpfe 20 sind also im Wesentlichen sternförmig an einem Grundkörper 24 der
Schneidplatte 14 angeordnet. Die Schneidplatte 14 weist in ihrem Zentrum eine Bohrung 26 auf. Diese Bohrung 26 verläuft entlang einer Bohrungsachse 28 und durchdringt den Grundkörper 24 vollständig. Die Bohrung erstreckt sich also von einer ersten Seite 30 bis zu einer zweiten Seite 32 der Schneidplatte 14. In dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Schneidplatte 14 mit ihrer ersten Seite 30 am Halter 12 auf.
[0046] Die Schneidplatte 14 ist vorzugsweise rotationssymmetrisch zu der Bohrungsachse 28.
Ferner ist die Schneidplatte 14 vorzugsweise auch spiegelsymmetrisch zu einer Mittelebene, welche senkrecht zu der Bohrungsachse 28 verläuft und die Schneidplatte 14 in zwei gleich große Hälften teilt. Die Schneidkanten 22 verlaufen vorzugsweise parallel zu der Bohrungsachse 28.
[0047] Die Bohrung 26 weist angrenzend an die erste Seite 30 der Schneidplatte 14 vorzugsweise eine Senkung 34 auf, welche symmetrisch zur Bohrungsachse 28 verläuft und die Bohrung 26 vorzugsweise vollständig umgibt. Diese Senkung 34 dient als Angriffsfläche für den konischen Schraubenkopf der Spannschraube 16. Die Spannschraube 16 lässt sich auf diese Weise vorzugsweise vollständig in der Bohrung 26 versenken, so dass die Stirnfläche des Schraubenkopfs der Spannschraube 16 bündig mit der ersten Seite 30 der Schneidplatte 14 abschließt.
[0048] Angrenzend an die Senkung 34 weist die Schneidplatte 14 des Weiteren eine Auflagefläche 36 auf. Diese Auflagefläche 36 wird vorliegende als erste Auflagefläche bezeichnet. Aufgrund der bevorzugten Spiegelsymmetrie der Schneidplatte 14 existiert auf der gegenüberliegenden zweiten Seite 32 eine entsprechende zweite Auflagefläche 38, welche der ersten Auflagefläche 36 gegenüberliegt und parallel zu dieser verläuft. Entsprechend zu der Senkung 34 ist auch auf der zweiten Seite 32 der Schneidplatte 14 eine Senkung 40 vorgesehen, welche sich zwischen der Bohrung 60 und der zweiten Auflage- fläche 38 erstreckt. Beide Senkungen 34, 40 haben vorzugsweise eine konische Form und verlaufen symmetrisch zur Bohrungsachse 28.
[0049] Beide Auflageflächen 36, 38 dienen zur Auflage der Schneidplatte 14 an dem Werkzeughalter 12. Aufgrund der bevorzugten Spiegelsymmetrie der Schneidplatte 14 lässt sich die Schneidplatte 14 sowohl als„linke" als auch„rechte" Schneidplatte verwenden. Sie kann also entweder mit der ersten Auflagefläche 36 am Halter 12 anliegen oder mit der zweiten Auflagefläche 38 am Halter 12 anliegen. Liegt sie mit der zweiten Auflagefläche 38 am Halter an, so ist dieser allerdings spiegelverkehrt zu dem in den Fig. 1 -3 und 7-8 gezeigten Halter 12 ausgestaltet. Es versteht sich, dass die spiegelsymmetrische Ausgestaltung der Schneidplatte 14 vorteilhaft, allerdings nicht zwingend notwendig ist.
[0050] Beide Auflageflächen 36, 38 sind vorzugsweise kreisförmig ausgestaltet und verlaufen orthogonal und symmetrisch zur Bohrungsachse 28.
[0051 ] Die Auflagefläche 36 ist vorzugsweise vollständig von einer Ausnehmung 42 umgeben.
Diese hat ebenfalls eine im Wesentlichen kreisförmige Gestalt. Es versteht sich, dass bei einer spiegelsymmetrischen Ausgestaltung der Schneidplatte 14, wie dies gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, eine entsprechende Ausnehmung 44 auch auf der zweiten Seite 32 der Schneidplatte 14 vorgesehen ist.
[0052] Wie insbesondere aus der in Fig. 6 dargestellten Schnittansicht hervorgeht, ist die parallel zur Bohrungsachse 28 gemessene Distanz d zwischen den beiden Auflageflächen 36, 38 in etwa gleich groß wie die parallel dazu gemessene Breite der Schneidkanten 22. Die sich an die beiden Enden der Schneidkanten 22 auf der ersten Seite 30 und der zweiten Seite 32 jeweils anschließenden seitlichen Freiflächen sind allerdings derart geneigt, dass sich die Schneidköpfe 20 jeweils mit kürzer werdendem Abstand zur Bohrungsachse 20 verjüngen. Die Schneidkanten 22 bilden daher den jeweils breitesten Teil der Schneidköpfe 20, wobei unter Breite vorliegend die parallel zur Bohrungsachse 28 gemessene Dimension der Schneidplatte 14 verstanden wird. Unter der Voraussetzung, dass die Distanz zwischen den beiden Auflageflächen 36, 38 in etwa oder exakt gleich groß ist wie die Breite der Schneidkanten 22, stellen die Schneidkanten 22 also insgesamt die jeweils breitesten Stellen der Schneidplatte 14 im Schneidenbereich dar. Unter dem Schneidenbereich werden vorliegend alle Bereiche der Schneidplatte 14 verstanden, welche radial weiter au ßen angeordnet sind als die ersten und zweiten Auflageflächen 36, 38.
[0053] In den Fig. 5A und 5B ist ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Schneidplatte 14 ersichtlich. Exemplarisch sind darin drei aufeinanderfolgende Schneidköpfe mit den Bezugsziffern 20', 20 und 20" bezeichnet. Der Schneidkopf 20' wird nachfolgend zur Unterscheidung als erster Schneidkopf bezeichnet. Der in Umfangsrichtung auf den ersten Schneidkopf 20' mittelbar folgende Schneidkopf 20 wird als zweiter Schneidkopf bezeichnet. Der in Umfangsrichtung unmittelbar auf den zweiten Schneidkopf 20 folgende Schneidkopf 20" wird als dritter Schneidkopf bezeichnet. In den Fig. 5A und 5B ist eine imaginäre, gerade Verbindungslinie 46 gestrichelt eingezeichnet. Diese Verbindungslinie 46 verbindet den ersten Schneidkopf 20' mit dem dritten Schneidkopf 20". Der rechts von dieser Verbindungslinie 46 liegende zweite Schneidkopf 20 ist beispielsweise der jeweils im Einsatz befindliche Schneidkopf der Schneidplatte 14.
[0054] Erfindungsgemäß ist die Schneidplatte 14 derart konstruiert, dass die Verbindungslinie 46 weder die Bohrung 26 noch die erste bzw. zweite Auflagefläche 36, 38 schneidet. Aufgrund dieser Tatsache ist die Einstechtiefe, welche mit der erfindungsgemäßen Schneidplatte 14 realisiert werden kann, maximiert. Wird mit dem Schneidkopf 20 in ein Werkstück eingestochen, ist es nämlich möglich, dass die Schneidplatte 14 bis zur Verbindungslinie 46 in das Werkstück eintaucht, ohne dass es dabei zu Kollisionen zwischen dem Werkstück und unerwünschten Teilen der Schneidplatte 14 kommt.
[0055] In dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel grenzen die Auflageflächen 36, 38 tangential an die Verbindungslinie 46 an. Dies muss nicht unbedingt der Fall sein. Die Auflageflächen 36, 38 können auch kleiner ausgestaltet sein, also einen geringeren maximalen Durchmesser aufweisen. Bei einer tangentialen Berührung der Verbindungslinie 46 sind die Auflageflächen 36, 38 jedoch maximal groß ausgestaltet, wobei die maximale Einstechtiefe der Schneidplatte 14 dadurch dennoch nicht verringert ist, da die Verbindungslinie 46 nicht überschritten wird bzw. die Verbindungslinie 46 die Auflageflächen 36, 38 nicht schneidet (sondern lediglich tangential berührt). Es versteht sich, dass die oben beispielhaft anhand der drei aufeinanderfolgenden Schneidköpfe 20', 20 und 20" erläuterte Beziehung bezüglich der Verbindungslinie 46 aufgrund der bevorzugten Rotationssymmetrie der Schneidplatte 14 vorzugsweise für alle Schneidköpfe 20 der Schneidplatte 14 gilt.
Die Fig. 7 und 8 zeigen den erfindungsgemäßen Werkzeughalter 12. Der Werkzeughalter 12, welcher vorliegend meist allgemeiner als Halter 12 bezeichnet wird, weist einen Schaft 48 auf, mithilfe dessen der Halter 12 an einer Werkzeugmaschine eingespannt wird. Im Bereich seines vorderen Endes 50 weist der Halter 12 eine Ausnehmung 52 auf, die als Zweiplatten-Aufnahme dient. Diese Ausnehmung 52 ist im Wesentlichen an die Form der Schneidplatte 14 angepasst. Sie weist eine vorzugsweise ebene Planfläche 54 auf, welche orthogonal zu der Gewindeachse 56 des Gewindes 18 verläuft, in das die Spannschraube 16 eingreift. An dieser Planfläche 54 des Halters 12 liegt die Schneidplatte 14 mit ihrer ersten Auflagefläche 36 auf.
Die Schneidplatten-Aufnahme 52 des Halters weist darüber hinaus zwei konvex geformte Halter-Anlageflächen 58, 60 auf. Die Halter-Anlageflächen 58, 60 verlaufen orthogonal zu der Planfläche 54 bzw. parallel zu der Gewindeachse 56. An diesen Halter-Anlageflächen 58, 60 liegt die Schneidplatte 14 in montiertem Zustand des Werkzeugs mit jeweils einer der über den Umfang der Schneidplatte 14 verteilt angeordneten Schneidplatten-Anlagefläche 62 an. Die Schneidplatten-Anlageflächen 62 sind jeweils zwischen zwei benachbarten Schneidköpfen 20 der Schneidplatte 14 umfangsseitig angeordnet. Sie verlaufen senkrecht zu den Auflageflächen 36, 38 bzw. parallel zu der Bohrungsachse 28. Die Schneidplatten-Anlageflächen 62 haben eine konkave Form. Die Halter-Anlageflächen 58, 60 sind vorzugsweise stärker gekrümmt als die Schneidplatten-Anlageflächen 62. Hierdurch entsteht eine Art linienförmige Anlage zwischen den Halter-Anlageflächen 58, 60 und den Schneidplatten-Anlageflächen 62.
Der Abstand zwischen den Schneidplatten-Anlageflächen 62 und der Bohrungsachse 28 der Schneidplatte 14 ist allerdings etwas größer als der Abstand zwischen Halter-Anlageflächen 58, 60 und der Gewindeachse 56. Beim Einschrauben der Schraube 16 wird die Schneidplatte 14 daher automatisch gegen die Halter-Anlageflächen 58, 60 gedrückt. Hierdurch entsteht ein stabiler und mechanisch definierter Plattensitz. [0060] Es sei darauf hingewiesen, dass die Schneidplatten-Aufnahme 52 ferner noch eine
weitere Anlagefläche 64 aufweist, welche ebenfalls senkrecht zu der Planfläche 54 bzw. parallel zu der Gewindeachse 56 verläuft. Diese Anlagefläche ist vorzugsweise als eine ebene, ungekrümmte Fläche ausgestaltet. Die Schneidplatte 14 liegt in montiertem Zustand des Werkzeugs lediglich teilweise an dieser Anlagefläche 64 auf. Über diese Fläche 64 wird das auftretende Drehmoment abgefangen und von der Schneidplatte 14 in den Halter 12 übertragen.
[0061 ] Der Halter 12 weist im Bereich seines stirnseitigen Endes 50 ferner eine Vorderkante 66 auf, welche das vordere Ende der Schneidplatten-Aufnahme 52 bildet. Wie insbesondere in Fig. 3 ersichtlich ist, steht in montiertem Zustand des Werkzeugs 10 lediglich die Schneidkante 22 des im Einlass befindlichen Schneidkopfs 20 über diese Vorderkante 66 hervor, wohingegen die Schneidkanten aller übrigen Schneidköpfe (z.B. 20' und 20") im Halter 12 bzw. innerhalb der Schneidplatten-Aufnahme 52 angeordnet sind und damit geschützt sind. Eine Beschädigung der übrigen, nicht im Einsatz befindlichen Schneidkanten 22 kann auf diese Art und Weise wirksam verhindert werden.
[0062] Insgesamt ermöglicht das erfindungsgemäße Werkzeug 10 somit eine maximal mögliche
Einstechtiefe bei gleichzeitig garantiertem, mechanisch Plattensitz.

Claims

Patentansprüche
1 . Schneidplatte (14) für ein Werkzeug (10) zur spanenden Bearbeitung eines
Werkstücks, mit einer ersten Seite (30), einer gegenüberliegenden zweiten Seite (32) und einer entlang einer Bohrungsachse (28) verlaufenden Bohrung (26), welche die Schneidplatte (14) durchdringt und sich von der ersten Seite (30) bis zu der zweiten Seite (32) erstreckt, mit mindestens drei am Umfang der Schneidplatte (14) verteilt angeordneten Schneidköpfen (20), welche jeweils eine Schneidkante (22) aufweisen, die quer zu der ersten und der zweiten Seite (30, 32) verläuft und sich zwischen diesen beiden Seiten (30, 32) erstreckt, wobei die mindestens drei Schneidköpfe (20) einen ersten Schneidkopf (20'), einen in Umfangsrichtung auf den ersten Schneidkopf (20') unmittelbar folgenden zweiten Schneidkopf (20) sowie einen in Umfangsrichtung auf den zweiten Schneidkopf (20) unmittelbar folgenden dritten Schneidkopf (20") aufweisen, und wobei die Schneidplatte (14) eine an der ersten Seite (30) angeordnete erste Auflagefläche (36) aufweist, welche orthogonal zu der Bohrungsachse (28) verläuft und die Bohrung (26) zumindest teilweise umgibt, wobei die Schneidplatte (14) rotationssymmetrisch zu der Bohrungsachse (28) und spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zu der Bohrungsachse (28) verlaufenden Mittelebene ist, welche die Schneidplatte (14) in zwei gleich große Hälften teilt, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Draufsicht entlang der Bohrungsachse (28) betrachtet eine imaginäre, gerade Verbindungslinie (46) zwischen der Schneidkante (22) des ersten Schneidkopfs (20') und der Schneidkante (22) des dritten Schneidkopfs (20") weder die Bohrung (26) noch die erste Auflagefläche (36) schneidet.
2. Schneidplatte gemäß Anspruch 1 , wobei die Bohrung (26) angrenzend an die erste Seite (30) eine Senkung (34) aufweist, wobei die erste Auflagefläche (36) an die Senkung (34) unmittelbar angrenzt.
3. Schneidplatte gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Auflagefläche (36) kreisringförmig ist.
4. Schneidplatte gemäß Anspruch 3, wobei in der Draufsicht entlang der Bohrungsachse (28) betrachtet die imaginäre, gerade Verbindungslinie (46) zwischen der Schneidkante (22') des ersten Schneidkopfs (20') und der Schneidkante (22) des dritten Schneidkopfs (20") die erste Auflagefläche tangential berührt.
5. Schneidplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Auflagefläche (36) von einer Ausnehmung (42) umgeben ist, welche sich auf der ersten Seite (30) zwischen der ersten Auflagefläche (36) und den Schneidköpfen (20) erstreckt.
6. Schneidplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schneidkanten (22) der mindestens drei Schneidköpfe (20) parallel zu der Bohrungsachse (28) verlaufen, und wobei die Schneidkanten (22) die, parallel zur Bohrungsachse (28) gemessen, jeweils breitesten Stellen der Schneidplatte (14) in einem Schneidenbereich sind, welcher alle Bereiche der Schneidplatte (14) beinhaltet, die radial weiter au ßen angeordnet sind als die erste Auflagefläche (36).
7. Schneidplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Schneidplatte (14) sechs Schneidköpfe (20) aufweist.
8. Schneidplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Schneidplatte (14) ferner eine an der zweiten Seite (32) angeordnete zweite Auflagefläche (38) aufweist, welche orthogonal zu der Bohrungsachse (28) verläuft, die Bohrung (26) zumindest teilweise umgibt und der ersten Auflagefläche (36) gegenüberliegt.
9. Schneidplatte gemäß Anspruch 8, wobei die erste Auflagefläche (36) einen ersten Abstand (d) von der zweiten Auflagefläche (38) hat, wobei die Schneidkanten (22) jeweils eine parallel zur Bohrungsachse (28) gemessene Breite (b) haben, und wobei gilt 0,9 b < d < 1 ,1 b.
Werkzeug (10) zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks, mit: einer Schneidplatte (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9;
- einem Halter (12); und
einem Befestigungsmittel (16) zur Befestigung der Schneidplatte (14) an dem Halter (12).
Werkzeug gemäß Anspruch 10, wobei das Befestigungsmittel (16) eine Schraube ist und der Halter (12) ein entlang einer Gewindeachse (56) verlaufendes Gewinde (18) aufweist, in welches die Schraube eingreift, und wobei der Halter (12) eine erste Halter-Auflagefläche (54) aufweist, welche orthogonal zu der Gewindeachse (56) verläuft und an der die erste Auflagefläche (36) der Schneidplatte (14) in montiertem Zustand des Werkzeugs (10) aufliegt.
Werkzeug gemäß Anspruch 1 1 , wobei der Halter (12) zwei, von einander beab- standete Halter-Anlageflächen (58, 60) aufweist, an denen die Schneidplatte (14) in montiertem Zustand des Werkzeugs (10) umfangsseitig mit zwei entsprechenden Schneidplatten-Anlageflächen (62) anliegt, die zwischen jeweils zwei benachbarten Schneidköpfen (20) der Schneidplatte (14) angeordnet sind, wobei die Halter-Anlageflächen (58, 60) parallel zu der Gewindeachse (56) verlaufen, und wobei die Schneidplatten-Anlageflächen (62) parallel zu der Bohrungsachse (28) verlaufen.
Werkzeug gemäß Anspruch 12, wobei die Halter-Anlageflächen (58, 60) konvex geformt sind und die Schneidplatten-Anlageflächen (62) konkav geformt sind, und wobei ein Krümmungsradius der Halter-Anlageflächen (58, 60) kleiner ist als ein Krümmungsradius der Schneidplatten-Anlageflächen (62).
14. Werkzeug gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei ein Abstand zwischen den Halter- Anlageflächen (58, 60) und der Gewindeachse (56) kleiner ist als ein Abstand zwischen den Schneidplatten-Anlageflächen (62) und der Bohrungsachse (28).
15. Werkzeug gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei der Halter (12) an seinem stirnseitigen Ende (50) eine Vorderkante (66) aufweist, und wobei in montiertem Zustand des Werkzeugs (10) die Schneidkante (22) lediglich eines der Schneidköpfe (20) über die Vorderkante (66) hinaus vom Halter (12) absteht und die Schneidkanten (22) der übrigen Schneidköpfe (20) im Halter (12) angeordnet sind.
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