WO2020120132A1 - Schneidteil und drehmaschine - Google Patents

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WO2020120132A1
WO2020120132A1 PCT/EP2019/082670 EP2019082670W WO2020120132A1 WO 2020120132 A1 WO2020120132 A1 WO 2020120132A1 EP 2019082670 W EP2019082670 W EP 2019082670W WO 2020120132 A1 WO2020120132 A1 WO 2020120132A1
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WO
WIPO (PCT)
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cutting part
workpiece
lathe
bones
cutting
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/082670
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English (en)
French (fr)
Inventor
Benedikt Beermann
Daniel Schanz
Original Assignee
Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg filed Critical Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg
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Priority to EP19808820.5A priority patent/EP3894118A1/de
Priority to CN201980082428.6A priority patent/CN113165080A/zh
Priority to US17/299,818 priority patent/US12011766B2/en
Publication of WO2020120132A1 publication Critical patent/WO2020120132A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23B27/005—Geometry of the chip-forming or the clearance planes, e.g. tool angles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23B27/04—Cutting-off tools
    • B23B27/045—Cutting-off tools with chip-breaking arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B23B27/22—Cutting tools with chip-breaking equipment

Definitions

  • the invention relates to a cutting part for a tool head for a lathe for machining a workpiece, with a cutting edge for removing material from the workpiece and with a rake face to derive the removed material - chip.
  • the invention relates to a lathe machining of a workpiece.
  • Lathes have been known from the prior art for many years and are used to machine rotationally symmetrical workpieces.
  • material is removed with the cutting part.
  • the workpiece and the tool head perform a relative movement to one another, the cutting part removing material from the workpiece via its cutting edge.
  • the cutting part is placed on the rotating workpiece.
  • the removed material is referred to as chip and flows over the rake face of the cutting part.
  • the properties of the chip that forms are particularly dependent on the material properties.
  • the formation of long flowing chips is particularly problematic, since the chips get caught in the lathe and can endanger process safety.
  • material alloys have been used in the past as the base material for the workpieces, which contained a material which improved the machinability. Alloying with lead is particularly preferred because lead ensures good chip breakage.
  • a diamond-shaped cutting part is known in which the upper surface is sunk downwards, as a result of which a rake surface with a concave curved surface for guiding the chips is formed.
  • a rake surface with a concave curved surface for guiding the chips is formed on the concave curved surface of the Spanflä surface.
  • the cutting parts have an extremely complex structure, as a result of which the planning and production process is extremely time-consuming and costly.
  • the invention is therefore based on the object of providing a cutting part which can be implemented in a simplified manner and with which lead-free materials can also be machined.
  • the invention has for its object to provide a corresponding lathe.
  • a flat structure for breaking the chip is formed in the rake face of the cutting part adjacent to the cutting edge.
  • the structure particularly preferably has a flat upper side and peripheral side surfaces. More preferably, the structure has the same height over its entire surface. If there is talk of a flat upper side, then it cannot be ruled out that the upper side can have a roughness. Manufacturing tolerances in the manufacture of the structure - in particular tolerances in height - are also conceivable. Rather, it is intended to express that the structure itself has no - additional - elevations or depressions. Due to the simplicity of the structure, the cutting part according to the invention has the advantage that it is easy to manufacture.
  • the cutting edge has a longitudinal axis and the longitudinal axis of the cutting edge is arranged parallel to the top of the structure.
  • the longitudinal axis of the cutting edge very particularly preferably lies in a structural plane formed by the upper side of the structure.
  • the material lying around the structure is removed in a variant. All processes suitable for removing material can be used here.
  • the structure is realized by laser engraving.
  • the surrounding area around the structure is laser-engraved, that is, removed, so that the structure stands out from the surrounding - removed - area.
  • the material is particularly preferably removed approximately 0.2 mm deep around the structure, so that the structure has a height of approximately 0.2 mm.
  • the structure further preferably has a width of less than one millimeter, in particular a width of 0.6 mm.
  • the structure further preferably has a length of 1.2 mm.
  • the structure is designed as a herringbone pattern.
  • a herringbone pattern is characterized by a periodic arrangement of the individual bones, two bones always being arranged next to one another and inclined to one another.
  • the structure has a central stem and bones emanating from the central stem.
  • the individual bones can be arranged differently.
  • the bones are inclined towards the cutting edge and are further arranged at an angle of less than 90 ° to the central trunk.
  • the angle is particularly preferably 60 °.
  • the individual bones are arranged at an angle of 90 ° to the central trunk. The angle is measured between the longitudinal axis of the central trunk and the longitudinal axis of the bones.
  • the individual bones are preferably arranged at a uniform distance from one another on the central trunk. More preferably, two bones are arranged at the same height of the middle trunk, one of the two bones being arranged on each side of the middle trunk.
  • Both the middle trunk and the individual bones can be designed differently in different variants of the structure.
  • Both the middle stem and the bones have a certain width.
  • the width of the middle trunk corresponds to the width of the bones.
  • the middle trunk is broader than the bones.
  • the middle trunk is narrower than the bones.
  • the bones themselves can all have the same width or can have different widths.
  • the central trunk preferably extends along a longitudinal axis, that is to say is preferably straight.
  • the longitudinal axis of the central trunk and the longitudinal axis of the cutting edge form an angle of 90 °.
  • the bones taper to the end remote from the central trunk.
  • the bones starting from their end facing the middle stem towards the end facing away from the middle stem, first have a cross-sectional widening and then a cross-sectional narrowing. The individual bones are therefore bulging.
  • the cross-sectional expansion can be formed symmetrically to the longitudinal axis of a single bone or have an asymmetry.
  • the cross-sectional constriction can also be formed symmetrically to the longitudinal axis of an individual bone or have an asymmetry. Both the cross-sectional expansion and the cross-sectional constriction are preferably both symmetrical or both asymmetrical. Alternatively, the cross-sectional expansion is symmetrical and the cross-sectional constriction is asymmetrical or vice versa.
  • the invention also relates to a lathe for machining a workpiece.
  • the lathe has a tool head, the tool head having at least one cutting part with a cutting edge for removing material from the workpiece and with a rake face for removing the removed material - chip.
  • the object is achieved with the features of the claim annexed by the fact that a flat structure for breaking the chip is formed in the rake face of the cutting part adjacent to the cutting edge.
  • the lathe is characterized in that the tool head has at least one further cutting part.
  • the tool head preferably has two cutting parts, which are further arranged opposite to one another around the workpiece.
  • both cutting parts then rotate around the workpiece and simultaneously remove material on opposite sides of the workpiece. This further optimizes the workpiece manufacturing process.
  • Each of the cutting parts is designed in the manner according to the invention.
  • FIG. 1 shows a cutting part of a tool head of a lathe
  • FIG. 2a shows a part of a cutting part in a different perspective
  • FIG. 2a shows a detail from FIG. 2a, which shows the structure
  • FIG. 3a shows a top view of the cutting part from FIG. 2a
  • FIG. 3b shows a detail from FIG. 3a, which shows the structure
  • FIG. 4 shows a second variant 5 shows a detail of FIG. 1 with a third variant of a
  • Fig. 6 is a partial section of a cutting part with a workpiece
  • Fig. 7 is a schematic representation of a lathe with two
  • Fig. 1 shows a cutting part 1 for a tool head 2 for a lathe 3.
  • the lathe 3 is designed for machining a workpiece 4.
  • the cutting part 1 has a cutting edge 5 for removing material from the workpiece 4.
  • the cutting part 1 has a rake face 6, via which the chip which arises when the workpiece 4 is machined is derived. Adjacent to the cutting edge 5, a structure 7 is formed in the chip face 6, which serves to break the chip.
  • the chip derived via the rake face 6 is thus broken on the structure 7, that is to say comminuted. This ensures that long chips are chopped into chippings that are, for example, only a few millimeters long instead of a few centimeters.
  • the structure 7 is flat and is produced in that the material in the surrounding area 8 of the structure 7 is removed. In the exemplary embodiment shown, the area 8 around the structure has been laser-engraved.
  • the top of the structure 7 is essentially flat. 2a and 3a, the upper part of the cutting part 1 is shown in various perspectives. Fig. 2a shows an oblique view from above of the cutting part 1, whereas Fig. 3a shows a plan view of the cutting part 1.
  • FIGS. 2b and 3b each show detailed sections from FIGS. 2a and 3a, the sections in FIGS. 2a and 3a each being identified by a circle.
  • the cutting edge 5 has a longitudinal axis 9.
  • the structure 7 is designed as a herringbone pattern 10 and has a central trunk 11 and bones 12 which extend from the central trunk 11.
  • the structure 7, 10 can be seen particularly well in FIG. 3b, so that it is described in more detail with reference to FIG. 3b.
  • the individual bones 12 are inclined toward the cutting edge 5, the angle a between the longitudinal axis 13 of the central trunk 11 and the longitudinal axis 14 of a bone 12 being 60 °.
  • the longitudinal axis 13 of the central trunk 11 is perpendicular to the longitudinal axis 9 of the cutting edge 5, the angle ⁇ is accordingly 90 °.
  • the individual bones 12 taper to the end 15 facing away from the middle trunk 11. Overall, the bones 12 shown in FIGS.
  • the middle trunk 11 itself is narrow, that is to say it has a small width and, moreover, a smaller width than the bones.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of a structure 7 in the form of a herringbone pattern 10.
  • the structure 7 shown in FIG. 4 has a central trunk 11 which is significantly wider than the bones 12.
  • the bones 12 are not bulbous, but slim and have almost no cross-sectional expansion.
  • the angle a between the longitudinal axis 13 of the tel stem 11 and the longitudinal axis 14 of a bone 12 is also 60 °. Both in the structure from FIG. 3b and from FIG. 4, the bones are arranged at the same distance from one another.
  • FIG. 5 shows a further alternative embodiment of a structure 7 and at the same time shows a detail of the cutting part 1 shown in FIG. 1.
  • the removed area 8 around the structure 7 can be seen particularly clearly.
  • the structure 7 has bones 12, which are arranged in pairs around the middle stem 11.
  • the bones 12 are not all identically designed, rather the bones 12 closest to the cutting edge 5 have a different shape than the other bones 12.
  • the other bones are formed like a shark fin.
  • the bones accordingly taper to the end 15 facing away from the central trunk 11, the two sides of a bone 12 being curved in the same direction.
  • the ends 16 of two adjacent bones facing the medium stem 11 directly adjoin one another so that two adjacent bones 12 touch.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of the cutting part 1 together with a workpiece 4 that is being processed.
  • the cutting part 1 and the work piece 4 perform a rotational movement relative to each other, which is indicated by the arrow.
  • the cutting part 1 rests on the workpiece 4 with its cutting edge 5 and removes material from the workpiece.
  • the worn material flows in the form of chips over the rake face 6 of the cutting part 1.
  • the cutting edge 5 is adjacent in the rake face 6 Structure 7 designed to break the chips so that the chips are broken directly.
  • a lathe 3 is shown schematically in FIG. The lathe
  • the 3 has a tool head 2.
  • the workpiece 4 to be machined is introduced into the center of the tool head 2 or is guided through a recess in the tool head 2.
  • the tool head 2 has two cutting parts 1, which are held with cutting part holders 17 and connected to the tool head 2.
  • structures 7 are formed adjacent to the cutting edge 5, which serve to break the resulting chip.
  • the tool head 2 rotates around the workpiece 4, the workpiece 4 itself not performing any rotational movement. This allows the workpieces

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schneidteil (1) für einen Werkzeugkopf (2) für eine Drehmaschine (3) zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks (4), mit einer Schneidkante (5) zum Abtragen von Material von dem Werkstück (4) und mit einer Spanfläche (6) zum Ableiten des abgetragenen Materials - Span. Die Aufgabe, ein Schneidteil (1) bereitzustellen, das auf vereinfachte Art realisiert werden kann und mit dem auch bleifreie Materialien zerspant werden können, ist dadurch gelöst, dass in der Spanfläche (6) des Schneidteils (1) an die Schneidkante (5) angrenzend eine flächig ausgebildete Struktur (7) zum Brechen des Spans ausgebildet ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Drehmaschine (3) zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks (4), mit einem Werkzeugkopf (2), wobei der Werkzeugkopf (2) wenigstens einen solchen Schneidteil (1) aufweist.

Description

Schneidteil und Drehmaschine
Die Erfindung betrifft ein Schneidteil für einen Werkzeugkopf für eine Dreh maschine zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks, mit einer Schneid kante zum Abtragen von Material von dem Werkstück und mit einer Spanflä- che um Ableiten des abgetragenen Materials - Span Zudem betrifft die Er findung eine Drehmaschine zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks.
Drehmaschinen sind seit vielen Jahren aus dem Stand der Technik bekannt und dienen zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Werkstücken. Bei der Bearbeitung des Werkstücks wird Material mit dem Schneidteil abgetra- gen. Hierzu führen Werkstück und Werkzeugkopf eine Relativbewegung zu einander aus, wobei das Schneidteil über seine Schneidkante Material von dem Werkstück abträgt. Üblicherweise wird das Schneidteil an das sich rotie rende Werkstück angelegt. Das abgetragene Material wird als Span bezeich net und fließt über die Spanfläche des Schneidteils ab. Die Eigenschaften des sich ausbildenden Spans sind insbesondere abhängig von den Materialeigen schaften. Vor allem die Ausbildung von langen Fließspänen ist problema tisch, da sich die Späne in der Drehmaschine verfangen und so die Prozesssi cherheit gefährden können. Um die Ausbildung von langen Fließspänen zu vermeiden, sind in der Vergangenheit Materiallegierungen als Grundmaterial für die Werkstücke verwendet worden, die ein die Zerspanbarkeit verbessern des Material enthielten. Besonders das Zulegieren von Blei ist bevorzugt zum Einsatz gekommen, da Blei für einen guten Spanbruch sorgt.
Insbesondere aufgrund der gesundheitlichen Risiken, die mit der Verwen dung von Blei verbunden sind, besteht ein Interesse, auch bleifreie Materia- lien ohne Risiken bzw. prozesssicher verarbeiten zu können. Um Span abzu leiten und auch brechen zu können, und so lange Fließspäne verhindern zu können, werden im Stand der Technik Schneidteile mit auf besondere Art ge formten Spanflächen verwendet.
Aus der CN 101695761 A ist beispielsweise ein rautenförmiges Schneidteil bekannt, bei dem die obere Oberfläche nach unten hin versenkt ist, wodurch eine Spanfläche mit einer konkav gekrümmten Oberfläche zum Führen der Späne gebildet wird. Auf der konkav gekrümmten Oberfläche der Spanflä che sind zusätzlich sich von den Spitzen des Schneidteils zur Mitte hin ver größernde Erhebungen ausgebildet, die zum Brechen des Spans dienen. Nachteilig am Stand der Technik ist, dass die Schneidteile eine äußerst kom plexe Struktur aufweisen, wodurch der Planungs- und Herstellungsprozess extrem zeit- und kostenaufwendig ist.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schneidteil bereit- zustellen, das auf vereinfachte Art realisiert werden kann und mit dem auch bleifreie Materialien zerspant werden können. Zudem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Drehmaschine bereitzustellen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei dem Schneidteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass in der Spanfläche des Schneid- teils an die Schneidkante angrenzend eine flächig ausgebildete Struktur zum Brechen des Spans ausgebildet ist. Besonders bevorzugt weist die Struktur eine ebene Oberseite und umlaufende Seitenflächen auf. Weiter bevorzugt weist die Struktur über ihre gesamte Fläche die gleiche Höhe auf. Wenn die Rede von einer ebenen Oberseite ist, dann ist damit nicht ausgeschlossen, dass die Oberseite eine Rauigkeit aufweisen kann. Auch Fertigungstoleran zen in der Herstellung der Struktur - insbesondere Toleranzen in der Höhe - sind denkbar. Vielmehr soll damit ausgedrückt werden, dass die Struktur selbst keine - zusätzlichen - Erhöhungen oder Vertiefungen aufweist. Durch die Einfachheit der Struktur weist das erfindungsgemäße Schneidteil den Vorteil auf, dass es einfach herstellbar ist.
In einer Ausgestaltung weist die Schneidkante eine Längsachse auf und ist die Längsachse der Schneidkante parallel zu der Oberseite der Struktur ange ordnet. Ganz besonders bevorzugt liegt die Längsachse der Schneidkante in einer durch die Oberseite der Struktur gebildeten Strukturebene. Um die Struktur möglichst einfach hersteilen zu können, wird in einer Va riante das um die Struktur liegende Material abgetragen. Hier können sämtli che zum Abtragen von Material geeignete Verfahren eingesetzt werden. In ei ner ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Struktur durch Laser gravur realisiert. Hierbei ist der umliegende Bereich um die Struktur laser- graviert, also abgetragen, sodass sich die Struktur von dem umliegenden - abgetragenen - Bereich abhebt. Besonders bevorzugt ist das Material um die Struktur ca. 0,2 mm tief abgetragen, sodass die Struktur eine Höhe von ca. 0,2 mm aufweist. Durch die Lasergravur können auf elegante Weise auch fi ligrane Strukturen realisiert werden, da sehr gezielt Material abgetragen wer- den kann. Weiter bevorzugt weist die Struktur eine Breite von weniger als einem Milli meter, insbesondere eine Breite von 0,6 mm auf. Weiter bevorzugt weist die Struktur eine Länge von 1,2 mm auf.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Struktur als Fischgrä- tenmuster ausgebildet. Ein Fischgrätenmuster zeichnet sich durch eine perio dische Anordnung der einzelnen Gräten aus, wobei immer zwei Gräten ne beneinander und zueinander geneigt angeordnet sind.
In einer Ausgestaltung weist die Struktur einen Mittelstamm und von dem Mittelstamm abgehende Gräten auf Die einzelnen Gräten können verschieden angeordnet sein. In einer ganz be sonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Gräten zur Schneidkante hin ge neigt und sind weiter unter einem Winkel kleiner 90° zu dem Mittelstamm angeordnet. Besonders bevorzugt beträgt der Winkel 60°. In einer alternati ven Ausgestaltung sind die einzelnen Gräten unter einem Winkel von 90° zu dem Mittelstamm angeordnet. Der Winkel wird gemessen zwischen der Längsachse des Mittelstamms und der Längsachse der Gräte.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Hohlraum zwischen Mittelstamm und Gräte einen spitzen Winkel bildet, wodurch eine Kante ausgebildet ist, an der der Span gebrochen werden kann. Die einzelnen Gräten sind bevorzugt in gleichmäßigem Abstand zueinander an dem Mittelstamm angeordnet. Weiter bevorzugt sind jeweils zwei Gräten auf gleicher Höhe des Mittelstamms angeordnet, wobei auf jeder Seite des Mittelstamms eine der beiden Gräten angeordnet ist.
Sowohl der Mittelstamm als auch die einzelnen Gräten können in verschiede- nen Varianten der Struktur verschieden ausgebildet sein. Sowohl der Mittel stamm als auch die Gräten weisen eine bestimmte Breite auf. In einer Varian te entspricht die Breite des Mittelstamms der Breite der Gräten. In einer alter nativen Variante ist der Mittelstamm breiter ausgebildet als die Gräten. In ei ner weiteren alternativen Variante weist der Mittelstamm eine geringere Brei- te als die Gräten auf. Die Gräten selbst können alle die gleiche Breite aufwei sen oder können verschiedene Breiten aufweisen.
Bevorzugt erstreckt sich der Mittelstamm entlang einer Längsachse, ist also bevorzugt geradlinig ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausgestal- tung bilden die Längsachse des Mittelstamms und die Längsachse der Schneidkante einen Winkel von 90°.
In einer besonders bevorzugten Variante laufen die Gräten zu ihrem von dem Mittelstamm entfernten Ende hin spitz zu. In einer zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltung weisen die Gräten aus gehend von ihrem dem Mittelstamm zugewandten Ende hin zu dem dem Mit telstamm abgewandten Ende zunächst eine Querschnittserweiterung und an schließend eine Querschnittsverengung auf. Die einzelnen Gräten sind also bauchig ausgebildet. Hierbei kann die Querschnittserweiterung symmetrisch zu der Längsachse einer einzelnen Gräte ausgebildet sein oder eine Asym metrie aufweisen. Auch die Querschnittsverengung kann symmetrisch zu der Längsachse einer einzelnen Gräte ausgebildet sein oder eine Asymmetrie aufweisen. Bevorzugt sind sowohl die Querschnittserweiterung als auch die Querschnittsverengung beide symmetrisch oder beide asymmetrisch ausge- bildet. Alternativ ist die Querschnittserweiterung symmetrisch und die Quer schnittsverengung asymmetrisch ausgebildet oder umgekehrt.
Neben dem Schneidteil betrifft die Erfindung zudem eine Drehmaschine zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks. Die Drehmaschine weist einen Werkzeugkopf auf, wobei der Werkzeugkopf wenigstens ein Schneidteil mit einer Schneidkante zum Abtragen von Material von dem Werkstück und mit einer Spanfläche um Ableiten des abgetragenen Materials - Span - aufweist.
Bei der Drehmaschine ist die Aufgabe mit den Merkmalen des nebengeord neten Patentanspruchs dadurch gelöst, dass in der Spanfläche des Schneid teils an die Schneidkante angrenzend eine flächig ausgebildete Struktur zum Brechen des Spans ausgebildet ist.
Sämtliche im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schneidteil ge machten Ausführungen bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen des Schneid teils mit ihren Vorteilen gelten für die erfindungsgemäße Drehmaschine ent sprechend. Eine weitere Ausgestaltung zeichnet sich durch die Funktionsweise der Dreh maschine aus. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Drehma schine rotiert der Werkzeugkopf im Betriebszustand der Drehmaschine, also während des Drehvorgangs, um das Werkstück. Das Werkstück selbst führt dabei keine Rotationsbewegung aus. Vielmehr fuhrt das Werkstück translato rische Bewegungen aus. Bei üblichen aus dem Stand der Technik bekannten Drehmaschinen rotiert das Werkstück und wird der Werkzeugkopf, bzw. das Schneidteil an das sich rotierende Werkstück geführt. Dadurch, dass nun der Werkzeugkopf mit dem Schneidteil um das Werkstück rotiert, ist es möglich, eine höhere Stückzahl an Werkstücken pro Zeiteinheit zu bearbeiten bzw. herzustellen.
In einer anderen Ausgestaltung ist die Drehmaschine dadurch gekennzeich net, dass der Werkzeugkopf wenigstens ein weiteres Schneidteil aufweist. Bevorzugt weist der Werkzeugkopf zwei Schneidteile auf, die weiter bevor zugt einander gegenüberliegend um das Werkstück angeordnet sind.
Ist dann zudem die Drehmaschine so ausgebildet, dass der Werkzeugkopf im Betriebszustand der Drehmaschine um das Werkstück rotiert, rotieren dem nach beide Schneidteile um das Werkstück und tragen auf einander gegen- überliegenden Seiten des Werkstücks gleichzeitig Material ab. Hierdurch wird der Fertigungsprozess des Werkstücks weiter optimiert. Jedes der Schneidteile ist auf erfindungsgemäße Art und Weise ausgebildet.
Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl an Möglichkeiten, die erfindungsge mäße Drehmaschine sowie das erfindungsgemäße Schneidteil auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen auf die den unabhängigen Patent ansprüchen nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die Beschreibung von bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Schneidteil eines Werkzeugkopfs einer Drehmaschine, Fig. 2a ein Teil eines Schneidteils in einer anderen Perspektive,
Fig. 2b einen Detailausschnitt aus Fig. 2a, der die Struktur zeigt, Fig. 3a eine Draufsicht auf das Schneidteil aus Fig. 2a, Fig. 3b einen Detailausschnitt aus Fig. 3 a, der die Struktur zeigt, Fig. 4 eine zweite Variante einer Struktur, Fig. 5 einen Detailausschnitt aus Fig. 1 mit einer dritten Variante einer
Struktur, Fig. 6 einen Teilausschnitt eines Schneidteils mit einem Werkstück und
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Drehmaschine mit zwei
Schneidteilen und einem Werkstück. Fig. 1 zeigt ein Schneidteil 1 für einen Werkzeugkopf 2 für eine Drehmaschi ne 3. Die Drehmaschine 3 ist zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks 4 ausgebildet. Das Schneidteil 1 weist eine Schneidkante 5 zum Abtragen von Material von dem Werkstück 4 auf. Zudem weist das Schneidteil 1 eine Spanfläche 6 auf, über die der beim Bearbeiten des Werkstücks 4 entstehen- de Span abgeleitet wird. An die Schneidkante 5 angrenzend ist in der Span fläche 6 eine Struktur 7 ausgebildet, die zum Brechen des Spans dient. Der über die Spanfläche 6 abgeleitete Span wird also an der Struktur 7 gebro chen, also zerkleinert. Hierdurch wird erreicht, dass lange Fließspäne zu Brö ckelspäne zerkleinert wird, die beispielsweise nur einige Millimeter statt ei- nige zehn Zentimeter groß/lang ist. Die Struktur 7 ist flächig ausgebildet und wird dadurch erzeugt, dass das Material im umliegenden Bereich 8 der Struk tur 7 abgetragen wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bereich 8 um die Struktur lasergraviert worden. Die Oberseite der Struktur 7 ist im We sentlichen eben ausgebildet. In den Fig. 2a und 3a ist jeweils der obere Teil des Schneidteils 1 in verschie denen Perspektiven dargestellt. Fig. 2a zeigt eine Ansicht von schräg oben auf das Schneidteil 1, wohingegen Fig. 3a eine Draufsicht auf das Schneid teil 1 zeigt. In den Fig. 2b und 3b sind jeweils Detailausschnitte aus den Fig. 2a und 3a gezeigt, wobei die Ausschnitte in den Fig. 2a und 3a jeweils durch einen Kreis kenntlich gemacht sind.
Wie aus den Figuren ersichtlich, weist die Schneidkante 5 eine Längsachse 9 auf. Die Struktur 7 ist als Fischgrätenmuster 10 ausgebildet und weist einen Mittelstamm 11 und Gräten 12 auf, die vom Mittelstamm 11 abgehen. Die Struktur 7, 10 ist besonders gut in Fig. 3b zu erkennen, sodass sie anhand der Fig. 3b näher beschrieben wird. Die einzelnen Gräten 12 sind zu der Schneidkante 5 hin geneigt, wobei der Winkel a zwischen der Längsachse 13 des Mittelstamms 11 und der Längsachse 14 einer Gräte 12 60° beträgt. Zu dem steht die Längsachse 13 des Mittelstamms 11 senkrecht auf der Längs achse 9 der Schneidkante 5, der Winkel ß beträgt demnach 90°. Die einzelnen Gräten 12 laufen zu ihrem dem Mittelstamm 11 abgewandten Ende 15 spitz zu. Insgesamt weisen die in den Fig. 2a bis 3b dargestellten Gräten 12 eine bauchige Form auf, weisen also ausgehend von ihrem dem Mittelstamm 11 zugewandten Ende 16 zunächst eine Querschnittserweite- rung und anschließend eine Querschnittsverengung auf. Der Mittelstamm 11 selbst ist schmal ausgebildet, weist also eine geringe Breite und zudem eine geringere Breite als die Gräten auf.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Struktur 7 in Form eines Fischgrätenmusters 10. Im Unterschied zu der in Fig. 3b gezeigten Ausge- staltung weist die in Fig. 4 gezeigte Struktur 7 einen Mittelstamm 11 auf, der deutlich breiter ausgebildet ist als die Gräten 12. Zudem sind die Gräten 12 nicht bauchig, sondern schlank ausgebildet und weisen nahezu keine Quer schnittserweiterung auf. Der Winkel a zwischen der Längsachse 13 des Mit telstamms 11 und der Längsachse 14 einer Gräte 12 beträgt ebenfalls 60°. Sowohl bei der Struktur aus Fig. 3b als auch aus Fig. 4 sind die Gräten in gleichem Abstand zueinander angeordnet.
Fig. 5 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung einer Struktur 7 und zeigt zugleich einen Detailausschnitt von dem in Fig. 1 dargestellten Schneidteil 1. Besonders deutlich ist der abgetragene Bereich 8 um die Struktur 7 zu erken- nen. Die Struktur 7 weist Gräten 12 auf, die jeweils paarweise um den Mittel stamm 11 angeordnet sind. Die Gräten 12 sind nicht alle identisch ausgebil det, vielmehr weisen die der Schneidkante 5 am nächsten angeordneten Grä ten 12 eine andere Form auf, als die übrigen Gräten 12. Die übrigen Gräten sind haifischflossenförmig ausgebildet. Die Gräten verlaufen demnach zu ih- rem dem Mittelstamm 11 abgewandten Ende 15 spitz zu, wobei die beiden Seiten einer Gräte 12 in die selbe Richtung gekrümmt sind. Die dem Mittel stamm 11 zugewandten Enden 16 zweier benachbarter Gräten grenzen direkt aneinander an, sodass sich zwei benachbarte Gräten 12 berühren.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung des Schneidteils 1 zusammen mit einem Werkstück 4, das bearbeitet wird. Das Schneidteil 1 und das Werk stück 4 fuhren relativ zueinander eine Rotationsbewegung durch, die durch den Pfeil gekennzeichnet ist. Das Schneidteil 1 setzt mit seiner Schneidkante 5 an das Werkstück 4 an und trägt Material von dem Werkstück ab. Das ab getragene Material fließt in Form von Spänen über die Spanfläche 6 des Schneidteils 1. An die Schneidkante 5 angrenzend ist in der Spanfläche 6 die Struktur 7 zum Brechen des Spans ausgebildet, sodass die Späne direkt ge brochen werden.
In Fig. 7 ist schematisch eine Drehmaschine 3 dargestellt. Die Drehmaschine
3 weist einen Werkzeugkopf 2 auf. In die Mitte des Werkzeugkopfes 2 ist das zu bearbeitende Werkstück 4 eingebracht, bzw. durch eine Ausnehmung in dem Werkzeugkopf 2 geführt. Der Werkzeugkopf 2 weist zwei Schneidteile 1 auf, die mit Schneidteilhaltem 17 gehalten und mit dem Werkzeugkopf 2 verbunden sind. In den Spanflächen 6 der Schneidteile 1 sind an die Schneid kante 5 angrenzend Strukturen 7 ausgebildet, die dazu dienen, den entstehen- den Span zu brechen. Im Betriebszustand, bzw. im Arbeitsmodus rotiert der Werkzeugkopf 2 um das Werkstück 4 herum, wobei das Werkstück 4 selbst keine Rotationsbewegung durchführt. Hierdurch lassen sich die Werkstücke
4 präziser und auch schneller bearbeiten, als wenn das Werkstück 4 rotieren würde und der Werkzeugkopf 2 keine Rotationsbewegung ausführen würde.
Bezugszeichen
1 Schneidteil
2 Werkzeugkopf
3 Drehmaschine
4 Werkstück
5 Schneidkante
6 Spanfläche
7 Struktur
8 umliegender Bereich
9 Längsachse der Schneidkante 5
10 Fischgrätenmuster
11 Mittelstamm
12 Gräte
13 Längsachse des Mittelstamms 11
14 Längsachse der Gräte 12
15 dem Mittelstamm 11 abgewandtes Ende der Gräte
16 dem Mittelstamm 11 zugewandtes Ende der Gräte
17 Schneidteilhalter

Claims

Patentansprüche
1. Schneidteil (1) für einen Werkzeugkopf (2) für eine Drehmaschine (3) zum spanenden Bearbeiten eines Werkstücks (4), mit einer Schneidkante (5) zum Abtragen von Material von dem Werkstück (4) und mit einer Spanfläche (6) zum Ableiten des abgetragenen Materials - Span -,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Spanfläche (6) des Schneidteils (1) an die Schneidkante (5) an grenzend eine flächig ausgebildete Struktur (7) zum Brechen des Spans aus gebildet ist.
2. Schneidteil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (7) durch Abtragen von Material in dem umliegenden Bereich (8) um die Struktur (7) realisiert ist, insbesondere durch Lasergravur realisiert ist, wobei der umliegende Bereich (8) um die Struktur (7) lasergraviert ist.
3. Schneidteil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (7) als Fischgrätenmuster (10) ausgebildet ist.
4. Schneidteil (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (7, 10) einen Mittelstamm (11) und von dem Mittelstamm (11) abge hende Gräten (12) aufweist, wobei die einzelnen Gräten (12) zur Schneidkan te (5) hin geneigt sind und unter einem Winkel (a) kleiner 90° zu dem Mittel- stamm (11) angeordnet sind, oder wobei die einzelnen Gräten (12) unter ei nem Winkel von 90° zu dem Mittelstamm (11) angeordnet sind.
5. Schneidteil (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gräten (12) zu ihrem von dem Mittelstamm (11) entfernten Ende (15) hin spitz zulaufen.
6. Schneidteil (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gräten (12) ausgehend von ihrem dem Mittelstamm (11) zugewandten Ende (16) hin zu dem dem Mittelstamm (11) abgewandten En de (15) zunächst eine Querschnittserweiterung und anschließend eine Quer schnittsverengung aufweisen.
7. Drehmaschine (3) zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks (4), mit einem Werkzeugkopf (2), wobei der Werkzeugkopf (2) wenigstens ein Schneidteil (1) mit einer Schneidkante (5) zum Abtragen von Material von dem Werkstück (4) und eine Spanfläche (6) um Ableiten des abgetragenen Materials - Span - aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Spanfläche (6) des Schneidteils (1) an die Schneidkante (5) an grenzend eine flächig ausgebildete Struktur (7) zum Brechen des Spans aus gebildet ist.
8. Drehmaschine (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidteil (1) der Drehmaschine (3) gemäß den das Schneidteil (1) kenn- zeichnenden Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6 ausgebildet ist.
9. Drehmaschine (3) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugkopf (2) im Betriebszustand der Drehmaschine (3) um das Werkstück (4) rotiert, wobei das Werkstück (4) keine Rotationsbewegung durchfuhrt.
10. Drehmaschine (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, dass der Werkzeugkopf (2) wenigstens ein weiteres Schneidteil (1) aufweist.
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