WO2020178152A1

WO2020178152A1 - Schneideinsatz und werkzeug zur spanenden bearbeitung eines werkstücks

Info

Publication number: WO2020178152A1
Application number: PCT/EP2020/055210
Authority: WO
Inventors: Hans Schaefer
Original assignee: Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn Gmbh
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2020-09-10
Also published as: CN113260474A; US20210291278A1; EP3934836A1; JP2022513767A; MX2021010730A

Abstract

Schneideinsatz (12) mit einem Einspannabschnitt (30), einem Schneidkopf (32) und einem Auslegerarm (34), an dessen ersten Ende der Schneidkopf (32) angeordnet ist und an dessen zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende der Einspannabschnitt (30) angeordnet ist, wobei der Auslegerarm (34) einen kleineren Querschnitt hat als der Einspannabschnitt (30), wobei der Schneidkopf (32) zumindest eine Schneidkante (56, 8) und eine an die zumindest eine Schneidkante (56, 58) angrenzende Spanfläche (60) aufweist,und wobei die Spanfläche (60) eine reliefartige Oberfläche mit einer spanbrechenden Geometrie (62), die eine Spanumlenkung und damit einen Spanbruch bewirkt, aufweist.

Description

Schneideinsatz und Werkzeug zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneideinsatz mit einem Einspannabschnitt, einem Schneidkopf und einem Auslegerarm, an dessen ersten Ende der Schneidkopf angeordnet ist und an dessen zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende der Einspannabschnitt angeordnet ist, wobei der Auslegerarm einen kleineren Querschnitt hat als der Einspannabschnitt, und wobei der Schneidkopf zumindest eine Schneidkante und eine an die zumindest eine Schneidkante angrenzende Spanfläche aufweist.

[0002] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Werkzeug mit einem erfindungsgemäßen

Schneideinsatz, einem Werkzeughalter, der an einem stirnseitigen Ende eine Schneidein satzaufnahme aufweist, die als topfförmige Ausnehmung im Werkzeughalter ausgestaltet ist und der Aufnahme des Einspannabschnitts dient, und mit einem Befestigungselement zum Befestigen des Schneideinsatzes in der Schneideinsatzaufnahme. [0003] Gattungsgemäße Schneideinsätze und dazugehörige Werkzeuge werden von der

Anmelderin bereits seit mehreren Jahren unter dem Namen "Horn Supermini®" vertrie ben. Beispielhafte Schneideinsätze und Werkzeuge dieser Art sind aus der DE 101 45 667 A1 , der DE 10 2015 104 057 A1 und der DE 10 2016 105 354 A1 bekannt. Dieses Werkzeugsystem bietet die Möglichkeit, je nach Anwendung Schneideinsätze mit unterschiedlich geformten Schneidköpfen im Werkzeughalter zu befestigen. Das Werk zeugsystem eignet sich sowohl zum Einstechdrehen als auch zum Ausdrehen von Bohrungen sowie zum Axialeinstichdrehen und Gewindedrehen. Aufgrund der Geometrie und Größe des Schneideinsatzes sowie der Werkzeughalters eignet sich das genannte Werkzeugsystem insbesondere für die Bearbeitung von kleinen Bohrungen, bereits ab einem Durchmesser von 0,2 mm.

[0004] Der erfindungsgemäße Schneideinsatz bzw. das erfindungsgemäße Werkzeug zeichnen sich u.a. dadurch aus, dass der Schneideinsatz einen Einspannabschnitt aufweist, welcher in die Schneideinsatzaufnahme im Werkzeughalter einführbar ist und mittels einer Klemmschraube am Werkzeughalter fixierbar ist. Im Gegensatz zu "üblichen" Drehwerk zeugen ist die im Werkzeughalter vorgesehene Schneideinsatzaufnahme bei dem erfin dungsgemäßen Werkzeug als eine Art Sackloch bzw. topfförmige Ausnehmung ausgebil det. In montiertem Zustand des Werkzeugs ist der Einspannabschnitt des Schneideinsat zes quer zu dessen Längsrichtung daher vorzugsweise vollständig und entlang des gesamten Umfangs vom Werkzeughalter umgeben.

[0005] Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Schneideinsatzes ist dessen vergleichs weise spezielle Formgebung. Der Schneideinsatz weist einen Auslegerarm auf, der von dem Einspannabschnitt auskragt bzw. nach vorne hin absteht. Im Bereich des vorderen, stirnseitigen Endes des Auslegerarms ist der Schneidkopf angeordnet. Schneidkopf, Auslegerarm und Einspannabschnitt sind integral miteinander verbunden. Der Ausleger arm, welcher auch als Auskragarm bezeichnet werden kann, bildet typischerweise den Abschnitt mit dem geringsten Durchmesser. Der Einspannabschnitt bildet typischerweise den Abschnitt des Schneideinsatzes mit dem größten Durchmesser. [0006] Schneideinsätze dieser Art werden typischerweise aus einem stangenförmigen Material hergestellt. Der Auslegerarm und der daran angeordnete Schneidkopf werden dabei aus dem Vollen herausgeschliffen. Bei diesem Schleifvorgang wird auch die Geometrie des Schneidkopfes samt Schneidkante und Spanfläche erzeugt. Aufgrund dieses Schleifvor gangs und der typischerweise sehr kleinen Abmessungen des Schneidkopfes ist die Formgestaltung der an die mindestens eine Schneidkante angrenzenden Spanfläche produktionsbedingt relativ eingeschränkt.

[0007] Insbesondere in Bezug auf die Spanbildungs- und -Spanabflusseigenschaften ergibt sich noch Verbesserungspotential. Wünschenswert sind insbesondere das Auftreten kurzer Späne sowie eine Spanabfuhr, die die Späne von der Zerspanstelle möglichst schnell wegführt. Die Erzeugung allzu langer Späne hat nämlich den Nachteil, dass sich die Späne zwischen dem Schneidkopf und der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche verfangen können und damit die Werkstückoberfläche verkratzen. Des Weiteren kann es dazu kommen, dass sich die Späne um den Auslegerarm des Schneideinsatzes herumwi ckeln, was im schlimmsten Fall zum Bruch des Schneideinsatzes bzw. dessen Ausleger arm führen kann.

[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schneideinsatz und ein Werkzeug der o.g. Art insbesondere in Bezug auf die Spanbildungs- und Spanabfluss eigenschaften zu verbessern.

[0009] Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Schneideinsatz der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Spanfläche eine reliefartige Oberfläche mit einer spanbrechen den Geometrie, die eine Spanumlenkung und damit einen Spanbruch bewirkt, aufweist.

[0010] Die Spanfläche des erfindungsgemäßen Schneideinsatzes ist also nicht als glatte,

sondern als unebene bzw. reliefartige Oberfläche ausgestaltet. Sie weist eine oder mehrere Vertiefungen und/oder eine oder mehrere Erhöhungen auf, die in die Spanfläche eingebracht sind. Diese reliefartige Oberfläche bildet eine spanbrechende Geometrie, die ein Spanumlenkung und damit einen Spanbruch begünstigt. [0011] Dies wirkt sich insbesondere in Bezug auf die Erzeugung möglichst kurzer Späne vorteilhaft aus. Zudem ermöglicht die spanbrechende Geometrie der Spanfläche einen möglichst günstigen Spanabfluss von der Zerspanstelle (der mindestens einen Schneid kante) weg.

[0012] Bei Schneideinsätzen der vorliegenden Art war eine Herstellung derartiger span

brechender Geometrien auf bzw. in den Spanflächen bisher nicht möglich. Der Schneid kopf bzw. der Schneidenbereich ist bei Schneideinsätzen dieser Art vergleichsweise klein. Zudem wird der Schneideinsatz, wie bereits erwähnt, aus stangenförmigem Material aus dem Vollen herausgeschliffen. Somit waren daher nur ebene Spanflächen ohne spanbre chende Geometrien herstellbar.

[0013] Es hat sich nun jedoch herausgestellt, dass sich eine spanbrechende Geometrie auch in bzw. auf die Spanfläche eines Schneideinsatzes der erfindungsgemäßen Art einbringen lässt. Die spanbrechende Geometrie lässt sich nämlich vorzugsweise durch Pressen oder durch Lasern in die Spanfläche einbringen.

[0014] Pressen hat den Vorteil, dass sich sowohl erhabene Strukturen als auch vertiefte

Strukturen erzeugen lassen. Dies ermöglicht eine relativ große Formgestaltungsfreiheit. Zudem lassen sich die Herstellungskosten im Vergleich zu der aufwändigen Herstellung durch Schleifen des Schneidkopfes aus dem Vollen verringern.

[0015] Vorzugsweise wird der Schneidkopf gepresst, wobei während des Pressvorgangs

unmittelbar die spanbrechende Geometrie in die Spanfläche eingebracht wird. Anschlie ßend müssen nur noch Teile des Schneidkopfes (z.B. die zumindest eine Schneidkante) nachgeschliffen werden.

[0016] Durch Lasern lassen sich ebenfalls spanbrechende Geometrien in die Spanfläche des

Schneideinsatzes einbringen. Anders als durch Pressen lassen sich durch Lasern aller dings nur vertiefte Strukturen hersteilen. [0017] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die spanbrechende Geometrie eine erhabene Struktur auf. Unter einer erhabenen Struktur wird vorliegend ein Formelement verstanden, das gegenüber den übrigen Teilen der Spanfläche nach oben hin absteht. Eine erhabene Struktur kann demnach auch als Erhöhung verstanden werden.

[0018] Gemäß einer alternativen Ausgestaltung weist die spanbrechende Geometrie eine

vertiefte Struktur auf. Hierbei ist vorzugsweise eine Vertiefung in die Spanfläche einge bracht. Diese Vertiefung ist als lokale Vertiefung gegenüber den übrigen Teilen der Spanfläche vertieft angeordnet.

[0019] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist ein erster T eil der spanbrechenden Geometrie eine erhabene Struktur und ein zweiter Teil der spanbrechenden Geometrie eine vertiefte Struktur auf. Die spanbrechende Geometrie weist in dieser Ausgestaltung also sowohl erhabene als auch vertiefte Strukturen auf. Die erhabenen bzw. vertieften Strukturen beziehen sich dabei vorzugsweise jeweils auf deren Anordnung gegenüber der Schnei denebene.

[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die zumindest eine Schneidkante eine erste und eine zweite Schneidkante auf, die in einer gemeinsamen Schneidenebene liegen, wobei die spanbrechende Geometrie gegenüber dieser Schneidenebene erhaben und/oder vertieft ist.

[0021] Die spanbrechende Geometrie erstreckt sich vorzugsweise entlang der gesamten Länge der zumindest einen Schneidkante. Im o.g. Fall von zwei Schneidkanten erstreckt sich die spanbrechende Geometrie vorzugsweise entlang der gesamten Länge beider Schneid kanten. Die spanbrechende Geometrie ist vorzugsweise versetzt zu der zumindest einen Schneidkante auf der Spanfläche angeordnet, sie grenzt also vorzugsweise nicht unmittel bar an die zumindest eine Schneidkante an.

[0022] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Spanfläche inklusive der spanbrechenden

Geometrie spiegelsymmetrisch ausgestaltet. Vorzugsweise besteht die Spiegelsymmetrie bezüglich einer Symmetrieebene, die den Schneidkopf in zwei in etwa gleich große Hälften teilt.

[0023] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die zumindest eine Schneidkante eine erste und eine zweite Schneidkante auf, die in einer gemeinsamen Schneidenebene liegen und unter einem Winkel < 90° relativ zueinander ausgerichtet sind. Bei den beiden Schneid kanten handelt es sich vorzugsweise um geradlinige Schneidkanten. Die beiden Schneid kanten schließen einen spitzen Winkel untereinander ein, so dass der Schneidkopf in einer Draufsicht von oben betrachtet in etwa dreieckförmig ist.

[0024] Vorzugsweise sind die erste und die zweite Schneidkante über eine bogenförmige Kante miteinander verbunden, die ebenfalls in der Schneidenebene liegt. Die Spitze des ge nannten Dreiecks ist also vorzugsweise abgerundet. Die bogenförmige Kante, welche die beiden geradlinigen Hauptschneidkanten (erste und zweite Schneidkante) miteinander verbindet, kann ebenfalls als Schneidkante zur Bearbeitung des Werkstücks eingesetzt werden. Sie muss jedoch nicht zwangsläufig als Schneidkante eingesetzt werden, wes halb diese vorliegend als Kante (nicht als Schneidkante) bezeichnet wird. Die bogenför mige Kante ist vorzugsweise als Radius ausgeführt, der je nach Anwendung unterschied lich groß ausgestaltet sein kann. Der Radius kann grundsätzlich auch sehr klein ausfallen, so dass die genannte Spitze des Dreiecks dann annähernd spitz zulaufend ist.

[0025] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine Oberseite des Einspannabschnitts konvex gekrümmt und eine Unterseite des Einspannabschnitts weist zumindest drei Teilflächen auf, nämlich eine erste konvex gekrümmte Teilfläche, welche der Oberseite gegenüber liegt, sowie eine zweite und eine dritte Teilfläche, welche einander gegenüberliegen, als Planflächen ausgestaltet sind, unter einem spitzen Winkel relativ zueinander verlaufen, wobei die zweite und die dritte Teilfläche miteinander über die erste Teilfläche verbunden sind.

[0026] Unter "konvex" wird vorliegend "aus einer Ebene hervorstehend" bzw. "nach außen

gebaucht" verstanden. Die Querschnittsform der konvexen Oberseite des Schneideinsat- zes muss somit nicht zwingend notwendigerweise rund, elliptisch bzw. halbkreisförmig sein, sondern kann auch winklig bzw. einen nicht stetigen Verlauf aufweisen.

[0027] Der Querschnitt des Einspannabschnitts des Schneideinsatzes ist gemäß der o.g.

Ausgestaltung im Wesentlichen tropfenförmig. Die Anlage des Schneideinsatzes am Werkzeughalter erfolgt über die zweite und dritte Teilfläche, welche jeweils als Planflä chen ausgestaltet sind. Dies ermöglicht einen mechanisch stabilen Plattensitz innerhalb des Halters.

[0028] Gemäß einer alternativen Ausgestaltung hat der Einspannabschnitt einen im Wesent lichen zylindrischen Querschnitt. Zwar ist der o.g. tropfenförmige Querschnitt aus mecha nischen Gesichtspunkten von Vorteil, was die Stabilität des Plattensitzes betrifft. Ein Einspannabschnitt mit einem zylindrischen Querschnitt ist allerdings wesentlich einfacher herstellbar, insbesondere da der Schneideinsatz, wie oben bereits erwähnt, aus einem stangenförmigen Rohmaterial hergestellt wird.

[0029] 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.

[0030] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der

nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge mäßen Werkzeugs;

Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Werkzeugs;

Fig. 3 einen Längsschnitt des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels des erfin dungsgemäßen Werkzeugs; Fig. 4 einen Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels des erfin dungsgemäßen Werkzeugs;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfin dungsgemäßen Schneideinsatzes;

Fig. 6 eine Detailansicht des in Fig. 5 gezeigten Schneideinsatzes;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfin dungsgemäßen Schneideinsatzes;

Fig. 8 eine Detailansicht des in Fig. 7 gezeigten Schneideinsatzes;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfin dungsgemäßen Schneideinsatzes; und

Fig. 10 eine Detailansicht des in Fig. 9 gezeigten Schneideinsatzes.

[0031] Die Fig. 1-4 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeugs in einer perspektivischen Ansicht, einer Explosionsdarstellung, einer Längsschnittansicht sowie in einer Querschnittsansicht. Das erfindungsgemäße Werkzeug ist darin in seiner Gesamt heit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die Fig. 5-10 zeigen drei unterschiedliche Ausfüh rungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schneideinsatzes, der in dem erfindungsgemä ßen Werkzeug verwendbar ist. Der Schneideinsatz ist darin jeweils in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 12 bezeichnet.

[0032] Das Werkzeug 10 weist einen Schneideinsatz 12 und einen Werkzeughalter 14 auf. Der

Schneideinsatz 12 ist mithilfe eines Befestigungselements 16 an bzw. in dem Werkzeug halter 14 befestigbar.

[0033] Der Werkzeughalter 14 erstreckt sich im Wesentlichen entlang einer Halterlängsachse 18 und weist an einem stirnseitigen Ende 20 eine Schneideinsatzaufnahme 22 auf. Die Schneideinsatzaufnahme 22 ist in Form einer topfförmigen Ausnehmung in den Werk zeughalter 14 eingebracht. Diese topfförmige Ausnehmung bildet eine Art Sackloch im Werkzeughalter 14.

[0034] Der Begriff "topfförmige Ausnehmung" wird vorliegend dazu verwendet, um klarzustellen, dass es sich bei der die Schneideinsatzaufnahme 22 bildenden Ausnehmung um eine Aushöhlung im Werkzeughalter 14 handelt, welche eine in Bezug auf die Halterlängsach se 18 umlaufende, geschlossene Umfangswand aufweist und zur Stirnseite 20 des Werkzeughalters 14 hin offen ist. Die topfförmige Ausnehmung ist mit anderen Worten in den Werkzeughalter 14 eingebracht und wird ringsherum um die Halterlängsachse 18 von dem Werkzeughalter 14 umgeben. Der Begriff "topfförmige Ausnehmung" soll jedoch nicht auf eine spezielle Querschnittsform beschränkt sein. Der Querschnitt dieser Aus nehmung kann durchaus komplex geformt sein. Die als Schneideinsatzaufnahme 22 dienende topfförmige Ausnehmung besitzt im Inneren des Werkzeughalters 14 einen Grund bzw. inneren Anschlag. Dieser Grund bzw. innere Anschlag muss jedoch keine geschlossene Wandung sein. Wie weiter unten noch erläutert wird, können sich bei spielsweise eine oder mehrere Bohrungen im Inneren des Werkzeughalters 14 an die topfförmige Ausnehmung bzw. die Schneideinsatzaufnahme 22 anschließen.

[0035] Wie insbesondere aus der in Fig. 3 und 4 dargestellten Längsschnitt- und Querschnitt ansicht hervorgeht, ist der Schneideinsatz 12 in montiertem Zustand des Werkzeugs zumindest teilweise in die Schneideinsatzaufnahme 22 eingeführt und wird durch das Befestigungselement 16 an dem Werkzeughalter 14 fixiert. Das Befestigungselement 16 ist vorliegend als Schraube ausgestaltet. Die Schraube 16 weist ein Außengewinde auf, das in ein im Werkzeughalter 14 angeordnetes Innengewinde 26 eingreift. Das Innenge winde 26 verläuft entlang einer Gewindeachse 28, die vorzugsweise orthogonal zu der Halterlängsachse 18 verläuft.

[0036] Die Schraube 16 drückt in montiertem Zustand das Werkzeug 10 vorzugsweise von oben auf den Schneideinsatz 12, wodurch dieser mit seiner Unterseite in die Schneideinsatz aufnahme 22 gedrückt wird. In montiertem Zustand kontaktiert der Schneideinsatz 12 den Werkzeughalter 14 lediglich mit seiner Unterseite und wird an seiner Oberseite von der Schraube 16 kontaktiert. [0037] Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, dass der Schneideinsatz 12 mithilfe eines

Klemmelements, wie es beispielsweise aus der DE 10 2015 104 057 A1 bekannt ist, im Werkzeughalter 14 eingespannt wird.

[0038] Der Schneideinsatz 12 weist einen Einspannabschnitt 30, einen Schneidkopf 32 und einen Auslegerarm 34 auf. Der Auslegerarm 34 verbindet den Schneidkopf 32 mit dem Einspannabschnitt 30. Der Schneidkopf 32 ist an einem ersten bzw. vorderen Ende des Auslegerarms 34 angeordnet. Der Einspannabschnitt 30 ist an dem gegenüberliegenden zweiten bzw. hinteren Ende des Auslegerarms 34 angeordnet. Einspannabschnitt 30, Auslegerarm 34 und Schneidkopf 32 sind vorzugsweise integral miteinander verbunden.

[0039] Der Einspannabschnitt 30 hat in dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel einen im

Wesentlichen tropfenförmigen Querschnitt (siehe Fig. 4). Die Oberseite 36 des Einspann abschnitts 30 ist konvex gekrümmt. Die der Oberseite 36 gegenüberliegende Unterseite 38 des Einspannabschnitts 30 ist in drei Teilflächen 40, 42, 44 unterteilt. Die erste Teilflä che 40 liegt der Oberseite 36 gegenüber und ist ebenfalls konvex gekrümmt. Die zweite und die dritte Teilfläche 42, 44 liegen einander gegenüber und werden durch die erste Teilfläche 40 miteinander verbunden. Die zweite und die dritte Teilfläche 42, 44 sind jeweils als Planflächen ausgestaltet. In montiertem Zustand des Werkzeugs 10 liegt der Einspannabschnitt 30 des Schneideinsatzes 12 mit seiner Unterseite 38 vorzugsweise nicht vollflächig am Werkzeughalter 14 an.

[0040] Die Anlage am Werkzeughalter 14 erfolgt über die beiden Planflächen 42, 44, wohin gegen die erste Teilfläche 44 des Einspannabschnitts 30 keinen direkten Kontakt mit dem Werkzeughalter 14 hat. Die beiden als Planflächen ausgestalteten Teilflächen 42, 44 liegen an entsprechenden Anlageflächen 46, 48, die im Inneren der Schneideinsatzauf nahme 22 angeordnet sind, an. Sowohl die beiden Teilflächen 42, 44 als auch die beiden Anlageflächen 46, 48 verlaufen jeweils unter einem spitzen Winkel relativ zueinander. Die Anlageflächen 46, 48 sind vorzugsweise ebenfalls als Planflächen ausgestaltet. Grund sätzlich können die Teilflächen 42, 44 sowohl vollflächig als auch nur linienförmig, also entlang einer Linie bzw. Geraden, am Werkzeughalter 14 bzw. den Innenwänden der topfförmigen Schneideinsatzaufnahme 22 anliegen. [0041] Wie des Weiteren aus Fig. 4 ersichtlich ist, verläuft durch das Innere des Schneidein satzes 12 ein Schneideinsatz-Kühlmittelkanal 50. Der Schneideinsatz-Kühlmittelkanal 50 ist im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel außermittig angeordnet. Er verläuft also versetzt zu der Halterlängsachse 18. Das Kühlmittel gelangt durch einen Kühlmittel- Hauptkanal 52, der durch das Innere des Werkzeughalters 14 verläuft, in den Schneidein- satz-Kühlmittelkanal 50. Aus dem Schneideinsatz-Kühlmittelkanal 50 tritt das Kühlmittel aus einer Kühlmittelaustrittsöffnung 54, die an einer Vorderseite des Einspannabschnitts 30 angeordnet ist, aus. Der Schneideinsatz-Kühlmittelkanal 50 sowie die Kühlmittelaus trittsöffnung 54 sind dabei derart ausgerichtet, dass der entstehende Kühlmittelstrahl vorzugsweise in Richtung des Schneidkopfes 32 geleitet wird.

[0042] Die in Fig. 5-10 gezeigten drei Ausführungsbeispiele des Schneideinsatzes 12 unter

scheiden sich im Wesentlichen durch die jeweilige Form des Schneidkopfes 32. Genauer gesagt, unterscheiden sich die drei Ausführungsbeispiele durch die Form und Gestalt der Spanfläche.

[0043] Allen drei in Fig. 5-10 gezeigten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der

Schneidkopf 32 zumindest eine Schneidkante 56 aufweist. In den drei hier gezeigten Ausführungsbeispielen weist der Schneidkopf 32 jeweils auch eine zweite Schneidkante 58 auf. Grundsätzlich kann der Schneidkopf 32 jedoch auch nur eine Schneidkante aufweisen, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0044] An die zumindest eine Schneidkante 56, 58 des Schneidkopfes grenzt jeweils eine

Spanfläche 60 an. Alle drei hier gezeigten Ausführungsbeispiele haben ferner gemein, dass die Spanfläche 60 eine reliefartige Oberfläche mit einer spanbrechenden Geometrie 62 aufweist, die eine Spanumlenkung und damit einen Spanbruch bewirkt. Die Form der reliefartigen Oberfläche bzw. die Form der spanbrechenden Geometrie 62 unterscheidet sich allerdings von Ausführungsbeispiel zu Ausführungsbeispiel.

[0045] Bei dem in Fig. 5 und 6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist die spanbrechende

Geometrie 62 als vertiefte Struktur 64 ausgestaltet, welche in die Spanfläche 60 einge bracht ist. Die die spanbrechende Geometrie 62 bildende Vertiefung 64 ist hier gegenüber einer Schneidenebene, in der die beiden Schneidkanten 56, 58 liegen, vertieft bzw. nach unten versetzt.

[0046] Bei dem in Fig. 7 und 8 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist die spanbrechende

Geometrie 62 als Erhöhung 66 ausgestaltet, welche von der Spanfläche 60 nach oben hin absteht. Die spanbrechende Geometrie 62 wird hier also durch eine erhabene Struktur 66 gebildet. Die erhabene Struktur 66 grenzt in diesem Fall nicht unmittelbar an die Schneid kanten 56, 58 an. Wie auch bei dem in Fig. 5 und 6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel verläuft die spanbrechende Geometrie 62 jedoch auch hier vorzugsweise jeweils entlang der gesamten Länge der beiden Schneidkanten 56, 58.

[0047] Das in Fig. 9 und 10 gezeigte Ausführungsbeispiel ist eine Art Kombination der ersten beiden Ausführungsbeispiele. Hier weist die spanbrechende Geometrie 62 sowohl eine Vertiefung 64, welche gegenüber der Schneidenebene nach unten versetzt ist, als auch eine Erhöhung 66, welche gegenüber der Schneidenebene nach oben hin absteht, auf. Die Vertiefung 64 grenzt unmittelbar an die beiden Schneidkanten 56, 58 an. Sie ist zwischen den Schneidkanten 56, 58 und der Erhöhung 66 angeordnet.

[0048] Die spanbrechende Geometrie 62 aller drei Ausführungsbeispiele wird vorzugsweise durch Pressen hergestellt. Hierbei wird vorzugsweise der gesamte Schneidkopf 32 in einem Pressvorgang hergestellt, lediglich kleinere Abschnitte, wie beispielsweise die beiden Schneidkanten 56, 58 werden nachträglich noch schleifend bearbeitet.

[0049] Alternativ dazu ist es möglich, die spanbrechende Geometrie 62 mittels Laserbearbeitung des Schneidkopfes 32 herzustellen. Eine solche Laserbearbeitung ermöglicht jedoch nur das Herstellen einer spanbrechenden Geometrie 62 als vertiefte Struktur 64, wie sie beispielsweise in Fig. 5 und 6 gezeigt ist.

[0050] Die Spanfläche 60 ist gemäß allen drei Ausführungsbeispielen vorzugsweise spiegel symmetrisch zu einer Symmetrieebene, welche jeweils den gleichen Abstand von der ersten und der zweiten Schneidkante 56, 58 hat. Die erste und die zweite Schneidkante 56, 58 liegen, wie bereits erwähnt, vorzugsweise in einer gemeinsamen Schneidenebene. Sie verlaufen vorzugsweise unter einem Winkel < 90° relativ zueinander. Die erste und die zweite Schneidkante 56, 58 sind vorzugsweise über eine bogenförmige Kante 68 mitei nander verbunden. Diese bogenförmige Kante bildet die Spitze des Schneidkopfes 32.

Die bogenförmige Kante 68 ist vorzugsweise ebenfalls in der Schneidenebene angeord net, in der auch die erste und die zweite Schneidkante 56, 58 liegen.

[0051] Es sei jedoch angemerkt, dass die die Spanfläche 60 in anderen, hier nicht gezeigten

Ausführungsbeispielen grundsätzlich auch asymmetrisch ausgestaltet sein kann. Dies kann insbesondere deshalb Sinn ergeben, weil sich je nachdem, ob das Werkzeug im drückenden oder im ziehenden Schnitt eingesetzt wird, unterschiedliche Spanungsdicken ergeben, die unter Umständen unterschiedliche Geometrien erfordern.

[0052] Abschließend sei erwähnt, dass die Schneidkanten 56, 58 nicht zwangsläufig als gerad linige Schneidkanten ausgestaltet sein müssen. Grundsätzlich können die Schneidkanten 56, 58 auch als bogenförmige Schneidkanten ausgebildet sein. Die hier gezeigten Formen des Schneidkopfes dienen hier lediglich als Beispiele von einer Vielzahl von möglichen Formen des Schneidkopfes 32. Ebenso wie die Schneidkanten 56, 58 kann auch die Form der Spanfläche 60 beliebig variieren. Auch die spanbrechende Geometrie 62, welche vorzugsweise als Freiformfläche ausgestaltet ist, kann in ihrer Form variieren. Sie ist jedoch grundsätzlich als Vertiefung und/oder Erhöhung ausgestaltet, so dass die Spanfläche 60 eine reliefartige Oberfläche hat. Die Form des Einspannabschnitts 30 muss ebenso nicht zwangsläufig der hier gezeigten Form entsprechen. Der Einspannabschnitt 30 kann grundsätzlich auch einen zylindrischen Querschnitt aufweisen.

Claims

Patentansprüche

1. Schneideinsatz (12) mit einem Einspannabschnitt (30), einem Schneidkopf (32) und einem Auslegerarm (34), an dessen ersten Ende der Schneidkopf (32) ange ordnet ist und an dessen zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende der Einspannabschnitt (30) angeordnet ist, wobei der Auslegerarm (34) einen kleine ren Querschnitt hat als der Einspannabschnitt (30), und wobei der Schneidkopf (32) zumindest eine Schneidkante (56, 58) und eine an die zumindest eine Schneidkante (56, 58) angrenzende Spanfläche (60) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Spanfläche (60) eine reliefartige Oberfläche mit einer spanbrechenden Geometrie (62), die eine Spanumlenkung und damit einen Spanbruch bewirkt, aufweist.

2. Schneideinsatz nach Anspruch 1 , wobei die spanbrechende Geometrie (62) durch Pressen hergestellt ist.

3. Schneideinsatz nach Anspruch 1 , wobei die spanbrechende Geometrie (62) durch Lasern in die Spanfläche (60) eingebracht ist.

4. Schneideinsatz nach Anspruch 1 oder 2, wobei die spanbrechende Geometrie (62) eine erhabene Struktur (66) aufweist.

5. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die spanbrechende Geo metrie (62) eine vertiefte Struktur (64) aufweist.

6. Schneideinsatz nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein erster Teil der spanbrechenden Geometrie (62) eine erhabene Struktur (66) aufweist und ein zweiter Teil der spanbrechenden Geometrie (62) eine vertiefte Struktur (64) aufweist.

7. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die zumindest eine

Schneidkante (56, 58) eine erste und eine zweite Schneidkante (56, 58) aufweist, die in einer gemeinsamen Schneidenebene liegen, wobei die spanbrechende Ge ometrie (62) gegenüber dieser Schneidenebene erhaben und/oder vertieft ist.

8. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1-7, wobei sich die spanbrechende Geometrie (62) entlang der gesamten Länge der zumindest einen Schneidkante (56, 58) erstreckt.

9. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Spanfläche (60) inklusi ve der spanbrechenden Geometrie (62) spiegelsymmetrisch ist.

10. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die zumindest eine

Schneidkante (56, 58) eine erste und eine zweite Schneidkante (56, 58) aufweist, die in einer gemeinsamen Schneidenebene liegen und unter einem Winkel < 90° relativ zueinander ausgerichtet sind.

11. Schneideinsatz nach Anspruch 10, wobei die erste und die zweite Schneidkante (56, 58) über eine bogenförmige Kante (68) miteinander verbunden sind, die eben falls in der Schneidenebene liegt.

12. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1-11 , wobei eine Oberseite (36) des Einspannabschnitts (30) konvex gekrümmt ist und eine Unterseite (38) des Ein spannabschnitts (30) zumindest drei Teilflächen (40, 42, 44) aufweist, nämlich eine erste konvex gekrümmte Teilfläche (40), welche der Oberseite (36) gegenüber liegt, sowie eine zweite und eine dritte Teilfläche (42, 44), welche einander gegen überliegen, als Planflächen ausgestaltet sind, unter einem spitzen Winkel relativ zueinander verlaufen, wobei die zweite und die dritte Teilfläche (42, 44) miteinan der über die erste (40) Teilfläche verbunden sind.

13. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1-12, wobei der Einspannabschnitt (30) einen im Wesentlichen tropfenförmigen Querschnitt hat.

14. Schneideinsatz nach einem der Ansprüche 1-13, wobei der Einspannabschnitt (30) einen im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt hat.

15. Werkzeug zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks, mit:

- einem Schneideinsatz (12) nach einem der Ansprüche 1-14,

- einem Werkzeughalter (14), der an einem stirnseitigen Ende (20) eine Schneidein satzaufnahme (22) aufweist, die als topfförmige Ausnehmung im Werkzeughalter (14) ausgestaltet ist und der Aufnahme des Einspannabschnitts dient (30); und

- einem Befestigungselement (16) zum Befestigen des Schneideinsatzes (12) in der Schneideinsatzaufnahme (22).